تولید کننده نازل برج خنک کننده

کولینگ تاور

نیروگاه های حرارتی و هسته ای و همچنین شرکت های صنعتی روزانه مقدار زیادی آب فرآیندی مصرف می کنند که به مکانیزم ها و مجموعه های خنک کننده مختلف می رود. بنابراین آب به طور قابل توجهی گرم می شود و از آن جایی که فرآیند خنک ‌سازی در اطراف یک حلقه بسته حرکت می‌ کند، خنک بودن آن اهمیت بالایی برای تاسیسات بزرگی همانند نیروگاه ها دارد، به همین دلیل از برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور استفاده می شود.

روش های خنک سازی در کولینگ تاور

در کولینگ تاور ها به ورش خنک ‌سازی تبخیری فرآیند خنک ‌کننده انجام می شود که معمولا از آب به عنوان مبرد استفاده می ‌کنند و که یک مزیت قابل توجهی که وجود دارد این است که دوستدار محیط‌ زیست می‌ باشد.

در حقیقت می توان گفت کولینگ تاور بر اساس اصل تبخیر آب کار می کند. آب از هوای نفوذی گرما می گیرد و تبخیر می شود. تبخیر، هوا را خنک می کند زیرا رطوبت آن را افزایش می دهد. این روش تبرید به دلیل مصرف کم انرژی، در آب و هوای گرم و خشک بسیار محبوب است.

در فرآیند خنک ‌سازی تبخیری، از یک فن یا دمنده برای بیرون کشیدن هوای گرم از بیرون استفاده می ‌شود و از میان پکینگ های برج خنک کننده عبور می‌ کند که سطح کافی برای تبخیر آب را فراهم می‌ کنند.

از آن جایی که این سیستم نیاز به آب دارد و دائماً در حال تبخیر است، کیفیت آب در درجه اول اهمیت بالایی دارد. استفاده از آب سخت، باعث فرسودگی و پوسیدگی تجهیزات و قطعات فلزی می شود و در نهایت در طی یک دوره زمانی موجب ایجاد رسوب می شود. این امر منجر به توزیع نابرابر آب روی پکینگ ها می شود که منجر به انجماد موثر نقاط داغ می شود. برای حل مشکل تجمع زیاد مواد معدنی در آب، یک خط تخلیه آب تعبیه شده است تا مقداری از آب را به صورت مداوم و متناوب تخلیه کند.

یکی از کاربرد های دیگر تبخیر، تبرید است که در برج های خنک کننده صنعتی کاربرد فراوانی دارد. آب در گردش در کولینگ تاور که گرما را از سیستم ها و فرآیند های صنعتی از طریق مبدل های حرارتی دریافت می کند، به اتمسفر منتقل می کند.

فرآیند دفع گرما با پاشیدن آب در مناطق وسیع از طریق نازل های توزیع آب انجام می شود و همان آب در تشتک کولینگ تاور جمع آوری می شود. بر اساس طراحی برج های خنک کننده، تبخیر آب از طریق همرفت طبیعی یا تهویه تولیدی صورت می گیرد. بسته به رطوبت نسبی دمای آب ورودی در دلتا دمای اتمسفر، کاهش دمای خنک کننده 6 تا 10 درجه سانتی گراد را می توان در کولینگ تاور به دست آورد.

خنک کننده تبخیری چیست؟

خنک کننده تبخیری می تواند دمای هوا را با استفاده از انرژی بسیار کم تری نسبت به فرآیند خنک کننده معمولی کاهش دهد.

در این فرآیند آب با جریان هوا تبخیر می شود و مرحله تبخیر از مایع صورت می گیرد. در این فرآیند، گرمای حساس دریافتی از هوای اطراف به عنوان گرمای نهان لازم برای تبخیر آب استفاده می شود. از دست دادن انرژی هوا منجر به کاهش دمای هوا می شود.

این روش تبرید انرژی کارآمد و همچنین بسیار پایدار است و محیط کاری راحت و بهداشتی را در یک ساختمان اداری، مرکز تولید یا توزیع فراهم می کند. در مقایسه با سایر سیستم های خنک کننده مکانیکی، روش خنک کننده تبخیری به طور قابل توجهی انرژی کم تری مصرف می کند، حتی منجر به ظرفیت خنک کننده یکسان یا کارآمد تر نسبت به روش های خنک کننده سنتی می شود.

با این حال خنک کننده تبخیری، معایبی نیز دارد، که اصلی ترین آن کاهش راندمان زمانی است که رطوبت اتمسفر بالا باشد. در شرایط رطوبت بالا یا زمانی که رطوبت نسبی نزدیک به 100 درصد است، تبخیر آب دشوار می شود زیرا جو از قبل از رطوبت اشباع شده است.

بنابراین، ظرفیت کولینگ تاور به شدت کاهش می یابد. مهم تر از آن، هنگامی که از کولر های تبخیری در مناطق مسکونی با شرایط گرم و مرطوب استفاده می شود، رطوبت بیشتر هوا باعث می شود محیط کار برای افراد نارضایتی ایجاد کند. حفظ رطوبت بالا منجر به تشکیل کپک در وسایل خانه می شود.

روش های مختلف خنک سازی تبخیری عبارت است از:

·        مستقیم

·        غیر مستقیم

سیستم خنک کننده تبخیری مستقیم چیست؟

خنک کننده تبخیری مستقیم به عنوان سیستمی تعریف می شود که در آن هوای ورودی از خارج از طریق یک مرطوب کننده دمیده می شود، جایی که رطوبت برای کاهش دما اضافه می شود.

در این سیستم خنک ‌کننده، هوای بیرون بر روی سطح مرطوب پکینگ های برج خنک‌ کننده می ‌وزد. رطوبت روی سطح تبخیر می شود و دمای هوا را کاهش می دهد. هوای خنک شده توسط دمنده در کل منطقه مورد نیاز به گردش در می آید.

در طول خنک سازی مستقیم، کل اثر خنک کننده تبخیر آب به منطقه سرد تر منتقل می شود. با توجه به این که 1000 کیلو گرم آب برای تبدیل آن از فاز مایع به بخار به حدود 680 کیلو وات انرژی نیاز دارد، اثر خنک کنندگی به دست آمده قابل توجه است.

با این حال، این سیستم دارای محدودیت هایی نیز می باشد، زیرا با افزایش رطوبت ورودی، راندمان کولینگ تاور به شدت کاهش می یابد. این به این دلیل است که اگر هوای ورودی قبلاً با رطوبت اشباع شده باشد، احتمال اضافه شدن رطوبت اضافی کاهش می یابد که یکی از معایب این سیستم است.

سیستم خنک کننده تبخیری مستقیم چگونه کار می کند؟

این سیستم، سرمایش تبخیری مستقیم یا سرد شدن تدریجی رطوبت جریان هوا را تا نقطه اشباع آن افزایش می دهد.

جزئیات عملکرد سیستم خنک کننده تبخیری مستقیم به شرح زیر می باشد:

از نظر ساخت بسیار ساده و متشکل از پروانه (فن)، پکینگ برج خنک کننده، مخزن آب و ... می باشد.

هوا از بیرون از طریق یک پروانه یا فن بزرگ به داخل کشیده می شود.

وظیفه اصلی پکینگ های برج خنک کننده جذب آب است، زیرا تعداد زیادی از لایه های این پکینگ ها سطح را افزایش می دهند. به این پیکنگ ها، پکینگ کولینگ تاور نیز می گویند. هوای گرم مولکول های آب موجود در سطح بزرگی که توسط پکینگ های برج خنک کننده وجود دارد تبخیر می شود و باعث می شود دمای هوا در داخل کولینگ تاور کاهش یابد. افت دما به رطوبت هوای ورودی یا میزان رطوبت بستگی دارد، اگر هوا گرم یا خشک باشد تا 20 درجه سانتی گراد کاهش می یابد.

این ساده ترین و محبوب ترین سیستم خنک کننده ای است که می تواند به عنوان مقرون به صرفه ترین سیستم برای نیاز های تهویه مطبوع، ترجیحاً در شرایط آب و هوایی خاص استفاده شود.

سیستم خنک کننده تبخیری غیر مستقیم چیست؟

در یک سیستم خنک کننده تبخیری غیر مستقیم، جریان هوا به یک منطقه سرد می رسد و با آب تماس ندارد.

این فرآیند توسط یک واحد بازیابی حرارت انجام می شود که در آن هوای خنک شده گرما را با آب مبادله می کند که در طرف دیگر سطح فلز تبخیر می شود. از آن جایی که تماس مستقیم با آب وجود ندارد، هوا بدون رطوبت خنک می شود.

سیستم خنک کننده تبخیری غیر مستقیم از تکنیک های مختلفی برای دستیابی به خنک سازی تبخیری توسط آب استفاده می کند. در یک مورد، هوای خنک کننده از یک سری لوله های فلزی عبور می کند که با آب پاشیده می شوند. گرمای هوای داغ، آب روی سطح فلز را تبخیر می کند و باعث ایجاد یک اثر خنک کننده می شود.

سیستم خنک کننده تبخیری غیر مستقیم چگونه کار می کند؟

تبخیر غیر مستقیم رطوبت در طول فرآیند خنک سازی افزایش نمی یابد.

سیستم های خنک کننده تبخیری غیر مستقیم از هوای محیط برای خنک کردن دمای داخلی استفاده می کنند و از اختلاط مستقیم جریان هوای خارجی و داخلی جلوگیری می کنند. رطوبت تولید شده در طول خنک سازی تبخیری با هوای خروجی آزاد می شود و جریان هوای ارسال شده به منطقه خنک کننده توسط مبدل حرارتی هوا به هوا خنک می شود.

بر اساس مفهوم فوق تغییراتی در طراحی وجود دارد.

هوای ورودی در این سیستم به دو قسمت تقسیم می شود. مقداری از آن از رطوبت ساز عبور می کند، سپس گاز خروجی از مبدل حرارتی عبور می کند. مابقی جریان هوای ورودی قبل از تامین گرما با هوای مرطوب سرد مبادله می کند.

در این پیکربندی، مبدل حرارتی هوا به هوا از لوله های مرطوب و خشک جایگزین تشکیل شده است. هوای ورودی وارد لوله‌ های خشک می ‌شود و بخشی از آن در قسمت سردخانه رها می‌ شود. قسمت دیگر به لوله های مرطوب، جایی که تبخیر رخ می دهد، به عقب رانده می شود. هوای خروجی خنک شده مرطوب، گرما را با هوای گرم ورودی مبادله می کند و یک اثر خنک کننده ایجاد می کند.

تفاوت بین انجماد سیستم خنک کننده مستقیم و غیر مستقیم

تفاوت های سیستم های خنک کننده تبخیری مستقیم و غیر مستقیم به شرح زیر می باشد:

خنک کننده تبخیر مستقیم

·        رطوبت برای خنک شدن به جریان هوا منتقل می شود.

·        کارایی سیستم تقریبا 90 درصد است.

خنک کننده تبخیری غیر مستقیم

·        هیچ رطوبتی به جریان هوا وارد نمی شود.

·        راندمان به دست آمده حدود 60-70 درصد است.