برج خنک کننده یکی از رایج‌ترین و کاربردی‌ترین منابع آبسردکن به شمار می‌رود و سالیان درازی است که از این نوع دستگاه برای خنکسازی آب استفاده میشود. کولینگ تاور در انواع بسیار مختلفی وجود دارد که کاربرد همه آنها یکسان بوده و گرمای اضافی را از تجهیزات جذب کرده و به محیط منتقل می‌کنند. در این مطلب تصمیم داریم در رابطه با این وسیله و عملکرد آن بیشتر صحبت کرده و انواع مختلف کولینگ تاور را معرفی کنیم.
برج خنک کننده (کولینگ تاور) چیست؟
کولینگ تاور دستگاهی است که برای خنک سازی تجهیزات با استفاده از سیال آب مورد استفاده قرار می‌گیرد و در حال حاضر در انواع بسیار مختلفی وجود دارد. برج‌های خنک کننده بتونی ابتدایی‌ترین نوع خنک کن محسوب می‌شوند، اما در حال حاضر با پیشرفت علم و صنعت این دسته از تجهیزات نیز پیشرفت زیادی کرده و در انواع مختلف گالوانیزه و فایبرگلاس نیز تولید می‌شوند.
برج‌های خنک کننده در گذشته بیشتر به شکل گالوانیزه و فلزی تولید می‌شدند اما امروزه این موارد چندان مورد توجه قرار ندارند. زیرا خنک کن‌های فلز و گالوانیز در معرض رسوب و گرفتگی قرار دارند و این امر مشکلات مختلفی را در پی دارد. به همین دلیل در حال حاضر بیشتر سیستم‌های سرمایشی یا برج‌های خنک کننده در خنک‌کاری چیلر از فایبرگلاس استفاده می‌کنند.
برج خنک کننده دستگاهی است که بر حسب شرایط و نوع خود آب خنک مورد نیاز برای کاهش دمای تجهیزات را تامین می‌کند. آب خنکی که به واسطه کولینگ تاور تولید میشود توسط منبع برودتی آن انرژی اضافی تجهیزات را گرفته و به محیط منتقل می‌کند. به عبارت دیگر سازوکار برج‌های خنک کننده تبادل یک سیکل تکراری است که در اثر سازوکار این سیکل تکراری دمای ماشین آلات صنعتی در طول کار ثابت مانده و گرم نمی شود. در واقع خنک کننده‌ها دائما از طریق فراهم کردن آب سرد گرمای چیلرها، کورههای القایی، دیگ‌ها و غیره را می‌گیرند و آنها را خنک نگه می‌دارند.
برج خنک کننده در کجا استفاده می شود؟
کولینگ تاور کاربرد بسیار گسترده‌ای دارد و در جاهای مختلفی نظیر سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان، نیروگاه‌ها، سیستم‌های صنعتی نظیر صنایع نفت، صنعت پتروشیمی، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌های حرارتی، کارخانجات شیمایی، نیروگاه‌های اتمی، صنایع غذایی، صنایع ذوب فلزات، صنایع تولید پلاستیک و لاستیک، صنایع دارویی، صنایع ریخته گری، صنایع تولید شیشه، صنایع تولید کاشی و سرامیک، کورههای القایی، صنایع تولید خودرو، کارخانجات تولید لبنیات، صنایع رنگ، صنایع تولید کاغذ و غیره بکار می‌روند.
به عبارت دیگر امروزه بسیاری از صنایع به برج خنک کننده وابسته هستند و به همین دلیل می توان از آنها به عنوان یکی از کاربردی‌ترین تجهیزات در صنایع یاد کرد. البته ناگفته نماند که این دسته از تجهیزات در تمامی صنایع به عنوان خنک کننده استفاده می‌شوند. منتهی نوع کاری که انجام می‌دهند متفاوت است. به عنوان مثال در صنعت تزریق پلاستیک وظیفه برج خنک کننده خنک کردن روغن گردشی و غالب است.
انواع برج خنک کننده
کولینگ تاور در انواع مختلفی وجود دارد و مهمترین معیارهای دسته‌بندی این دسته از تجهیزات شامل مسیر جریان آب و هوا، روش انتقال حرارت و نحوه ساخت است. به همین دلیل مهمترین نکاتی که باید در انتخاب و خرید کولینگ تاور مورد توجه قرار بگیرد نوع و نیاز واحد بهره برداری است. برج‌های خنک کننده از نظر شکل ظاهری نیز در انواع مختلف گرد، هذلولی و مکعب وجود دارند. از نظر نحوه توزیع آب در داخل دستگاه نیز ممکن است بین انواع مختلف کولینگ تاور تفاوت وجود داشته باشد. به عبارت دیگر در برخی از مدل‌ها نحوه توزیع آب به صورت ثقلی، در برخی موارد به صورت دورانی و در برخی هم به صورت اسپری نازل انجام میشود. به طور کلی رایج ترین و پرکاربردترین انواع کولینگ تاور شامل موارد زیر است.
برج خنک کننده صنعتی
کولینگ تاور صنعتی از طریق آب در حال جریان گرمای حاصل از فرآیندها، سازوکار ماشین‌الات و دستگاه های صنعتی را دریافت کرده و گرمای دریافتی را به صورت تبخیر به اتمسفر یا محیط منتقل می‌دهد و سپس دوباره آب یا سیال سرد را به سیستم برمی گرداند. به عبارت دیگر برج خنک کن صنعتی پس از جذب گرما بخشی از آب را به فاز بخار تبدیل کرده و آن را به اتمسفر وارد می‌کند.
فرایند تبخیر آب از مایع به گاز بر اساس گرما یا انرژی صورت می‌گیرد که دستگاه خنک کن از ماشین‌الات و تجهیزات جذب می‌کند. در نتیجه در فرایند تبدیل مایع به بخار، آب سیال مقداری از انرژی خود را از دست داده و خنک میشود و به این ترتیب آب بر اثر پدیده سرمایش تبخیری دوباره خنک میشود.
یکی از مهمترین دغدغه‌های بسیاری از صنایع جذب گرمای ماشین آلات و کاهش دائمی دمای آنها است. زیرا در غیر این صورت ثبات سازوکار دستگاه‌ها و ماشین آلات و همچنین سیستم تولید آنها به کلی به می‌ریزد. به همین دلیل باید گفت که در حال حاضر تقریبا در تمامی صنایع برج خنک کننده استفاده میشود. برج‌های خنک کننده صنعتی در انواع بسیار متنوعی وجود دارد.
برج خنک کننده خانگی
کولینگ تاور خانگی شامل همان خنک کننده‌هایی است که در واحدهای اداری و مسکونی نصب میشود. سازوکار و عملکرد برج‌های خنک کننده خانگی و دیگر انواع خنک کننده مشابه هم است و از این نظر تفاوتی خاصی میان آنها وجود ندارد.
در ساختمان‌های اداری و مسکونی خنک کننده‌ها روی پشت بام قرار می‌گیرند و می‌توانند دمای آب گرم با دمای 40 درجه سانتیگراد را تا حدود 30 درجه خنک کنند. البته ناگفته نماند که برج‌های خنک کننده خانگی، به منظور خنکسازی چیلر استفاده می‌شوند و عملکرد آنها با دفع گرما به همراه است.
برج خنک کننده فایبرگلاس
کولینگ تاور فایبرگلاس در چند دهه اخیر تبدیل به یکی از پرکاربردترین تجهیزات سرمایشی در صنایع مختلف شده است. این روزها با توجه به رشد چشمگیری که در صنایع رخ داده و هر روزه نیز صنایع پیشرفته‌تر و گسترده‌تر می‌شوند، هر روزه نیاز آنها به منابع انرژی سرمایشی بیشتر میشود. همچنین دیگر برخلاف گذشته برج‌های خنک کن بتنی و فلزی پاسخگوی نیاز صنایع نیست. زیرا این دسته از برج‌های خنک کننده با معایب مختلفی به همراه هستند و همین معایب در سازوکار صنایع اخلال ایجاد کرده و روند کار آنها را کند می کند.
به عنوان مثال آب‌هایی که در صنایع استفاده می‌شوند سختی بسیار بالایی دارند و همچنین املاح زیادی در آنها وجود دارد که این املاح در پدیده سرمایش تبخیری در برج‌های خنک کنده فلزی و گالوانیزه رسوب کرده و سبب بروز مشکلات زیادی از جمله گرفتگی مسیر آب و حتی پوسیدگی بدنه برج خنک کن میشود.
اما هیچکدام از این مشکلات در برج خنک کننده فایبرگلاس وجود ندارد و این دسته از تجهیزات سرمایشی در طول زمان دچار خوردگی، پوسیدگی و تغییر شکل نمی‌شوند. همچنین در شرایط جوی مختلف عملکرد کاملا یکسانی دارند. به همین دلیل در حال حاضر بهترین نوع برج خنک کننده برای صنایع مختلف کولینگ تاور فایبرگلاس است.
بدنه کولینگ تاور فایبرگلاس با استفاده از ترکیب الیاف مت مش یا حصیری و سوزنی با رزین‌های دسته پلی استر غیر اشباع تولید میشود و همچنین بدنه آن به قوام و پخت نهایی می‌رسد. برای افزایش مقاومت این برج خنک کننده در برابر نور خورشید در جداره انتهایی بدنه آن یک یا چند لایه رزین اپوکسی مخصوص قرار می‌گیرد. همچنین این نوع برج خنک کننده نسبت به برج‌های خنک کننده فلزی و گالوانیز وزن کمتری دارد و قطعات آن به صورت جداگانه به هم متصل می‌شوند یه همین دلیل تعمیرات و نگهداری آن به راحتی امکانپذیر است.
برج خنک کننده نیروگاه
کولینگ تاور نیروگاهی همانطور که از عنوان آن مشخص است برای خنک کردن فرآیندها و بخش‌های مختلف نیروگاه‌ها استفاده میشود. نیروگاه‌ها به صورت گسترده نیازمند آب خنک هستند و برای تامین آب خنک مورد نیاز این دسته از صنایع از برج‌های خنک کننده عظیم و بلند مرتبه بتنی استفاده میشود.
برج خنک کننده نیروگاه گاهی اوقات باید جریان دبی آب را در هر ساعت تا ۵۰ هزار متر مکعب تا ارتفاع 150 متر برساند. بطور کلی کولینگ تاورهای نیروگاه به دلیل حساسیت‌ها و الزامات موجود در این صنعت در تمام طول فعالیت باید عملکرد پایداری و مطمئنی داشته باشند.
برج خنک کننده خشک
کولینگ تاور خشک که به عنوان کولینگ تاور بسته نیز خوانده میشود یکی از انواع رایج برج‌های خنک کننده است که مدار چرخشی آب در سیستم خنک‌کاری آنها در یک سیکل کاملاً ایزوله و بسته انجام میشود. به عبارت دیگر در این نوع برج خنک کننده جریان هوا و جریان گردشی آب به صورت غیرمستقیم در تماس هستند. کولینگ تاور خشک می‌تواند دمای آب را تا نزدیکی دمای محسوس محیط یا دمای خشک کاهش دهد. از این رو به آن برج خنک کن خشک نیز گفته میشود. ناگفته نماند که از این نوع خنک کننده به عنوان کولینگ تاور هلر نیز یاد میشود.
برج خنک کننده تر
کولینگ تاور بین هوا و آب تبادل دمایی ایجاد کرده و از این طریق دمای دستگاه‌ها و ماشین آلات را خنک می کند. در کولینگ تاور تر سیستم بخار آب حدوداً 1.5 الی 2 درصد به هوا افزوده میشود و به همین دلیل این نوع خنک کن هوا را اشباع یا مرطوب می‌کند و دمای آب از طریق افتادن آب از اسپرینکلر روی واشرها و تماس با هوا کاهش پیدا می‌کند. به عبارت دیگر در این نوع کولینگ تاور تبادل حرارت بین هوا و آب به صورت مستقیم انجام میشود.
قیمت برج خنک کننده
قیمت برج خنک کننده تابع عوامل مختلفی است. به عبارت دیگر قیمت کولینگ تاور بر حسب نوع دستگاه، ظرفیت آن ابعاد و اندازه، جنس و متریال بدنه، تناژ تبرید، ظرفیت و شکل آن تعیین میشود. این دسته از تجهیزات دارای اجزای مختلفی هستند و اجزای بکار رفته در مدل‌های مختلف متفاوت است. از طرف دیگر برخی از مدل‌های وارداتی بوده و برخی تولید داخل هستند. اجرا و قطعات مدل‌های داخلی به راحتی و با قیمت مناسب در دسترس هستند اما برای محصولات وارداتی شرایط اینگونه نیست. به همین دلیل کسانی که قصد خرید برج خنک کننده دارند باید تمامی این موارد را در نظر بگیرند و همچنین برای انتخاب مناسب بر حسب شرایط و نوع نیاز خود با کارشناسان با تجربه فعال در این حوزه مشورت کنند.
