کولینگ تاور چیست؟

کولینگ تاور چیست؟

کولینگ تاور (Cooling Tower) که در فارسی با معادل برج خنک کننده نیز شناخته می شود، نوعی سیستم سرمایشی است که از طریق آن، گرما و حرارت آب به کار رفته در سیستم های سرمایشی، کاهش پیدا کرده و آب مجددا خنک می شود.

برج خنک کننده از نظر عملکرد و ساختمان، دارای انواع مختلفی است و همچنین کاربرد آن نیز بسیار متنوع است. امروزه در اغلب صنایع از کولینگ تاور استفاده می شود. به نحوی که می توان آن را جزئی از تجهیزات ضروری صنعت به حساب آورد.

پس با ما همراه باشید تا با نحوه عملکرد کولینگ تاور، کاربردها و انواع آن بیشتر آشنا شوید.

کاربرد کولینگ تاور

همانطور که می دانید، بسیاری از ماشین آلات و دستگاه های صنعتی، در نتیجه فعالیت زیاد و صرف انرژی، با گذر زمان داغ شده و حرارت بسیاری را از خود ساطع می نمایند. این افزایش دما، امری کاملا طبیعی است. اما در صورت کنترل نشدن و عدم تعدیل، ممکن است عملکرد ماشین آلات فوق را مختل کرده و حتی به آن ها آسیب برساند. در نتیجه در اغلب کارخانه ها و مراکز صنعتی، سیستم هایی برای خنک کردن این دست تجهیزات در نظر گرفته می شود.

در چنین مواردی، اغلب گرمای بیش از حد دستگاه های فوق را با عبور دادن آب سرد از اطراف آن ها کنترل می کنند. اما مسئله اینجاست که آب نیز با گذر زمان، حرارت تجهیزات را دریافت کرده و خود دچار افزایش دما می شود. در نتیجه، ضروری است که حتما برای خنک شدن ادواری آب نیز تدابیری اندیشیده شود. در اینجاست که می توان از انواع مختلف کولینگ تاور یا برج خنک کننده استفاده نمود.

این سیستم خنک کننده، بسیار رایج و پرکاربرد می باشد؛ به نحوی که بیش از 95 درصد مراکز تولیدی و صنعتی در تمامی کشورها از آن برای حفظ عملکرد صحیح تجهیزات خود استفاده می کنند.

همچنین جالب است بدانید که کولینگ تاورها با کاهش مصرف آب و صرفه جویی در این زمینه، تا حد ممکن آسیب های زیست محیطی فعالیت های صنعتی را کنترل می نمایند.

همچنین لازم به ذکر است که از انواع مختلف کولینگ تاور در پالایشگاه ها، نیروگاه ها و… نیز استفاده می شود.

برج خنک کننده

نحوه عملکرد کولینگ تاور

بررسی دقیق این امر، به نوع برج خنک کننده مربوط است؛ اما به طور کلی، کولینگ تاورها با هدایت آب در مسیرهایی معین، ارتباط و تماسی مستقیم یا غیرمستقیم میان جریان آب و هوای خارج از محیط، برقرار می سازند.

با انجام این پروسه، هوای خنک، گرمای بیش از حد آب را از آن می گیرد و سبب به تعادل رسیدن دمای آب می گردد. کولینگ تاورها می توانند دمای آب را تا سطح دمای محیط و در مواردی، چندین درجه کمتر یا بیشتر از آن تغییر دهند.

البته نحوه انتقال آب و شیوه تماس با هوای خارج، تحت تأثیر ساختمان و نوع کولینگ تاور متغیر می باشد. اما تمامی نمونه های برج خنک کننده، از فرایند کلی ذکر شده برای کاهش مصرف آب و افزایش راندمان، استفاده می نمایند.

در استخرها و مجموعه های آبی، برای تنظیم و کنترل دمای آب، از مبدل های حرارتی استفاده می شود. مبدل حرارتی استخر انواع مختلفی دارد که بهترین نوع آن، مبدل پوسته و لوله استیل است. جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص مبدل حرارتی استخر و استعلام قیمت و تهیه این محصول، به صفحه مرتبط با محصول در وبسایت اطلس موج آبتین مراجعه نمایید.

انواع کولینگ تاور (برج خنک کننده)

همانطور که می دانید، سیستم های برج خنک کننده بر اساس نحوه عملکرد خود، دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام در مواردی معین می توانند مورد استفاده قرار گیرند و همچنین از مزایا و معایب خاص خود برخوردارند. در ادامه انواع مختلف کولینگ تاور را بررسی خواهیم کرد.

کولینگ تاور مدار باز

کولینگ تاور مدار باز

در کولینگ تاور مدار باز یا Open Circuit Cooling Tower حرارت آب در اثر تماس مستقیم با هوای بیرون محفظه، تعدیل شده و مجددا خنک می گردد. کارایی این روش بسیار بالاست؛ به نحوی که برای کاهش دمای تجهیزات بسیار بزرگ، غالبا از روش مدار باز استفاده می کنند.

همچنین، کولینگ تاور مدار باز که با نام کولینگ تاور مرطوب نیز شناخته می شود، از نظر حجم، بسیار کوچکتر از دیگر گزینه ها است و فضای کمتری را نیز اشغال می کند. جالب است بدانید که در صورت استفاده از این شیوه، هزینه های مربوط به نصب تجهیزات و راه اندازی نیز به طرز قابل توجهی کاهش خواهد یافت.

نحوه عملکرد سیستم مدار باز، به این صورت است که در بدو امر، آب گرم به سمت سطحی تعیین شده هدایت شده و به کمک تجهیزات مناسب، بر روی آن پراکنده می شود. سپس هوای آزاد، مستقیما با سطح آب، تماس برقرار کرده و حرارت آن را دریافت می نماید. در نتیجه این فرایند بسیار ساده، جریان هوا به خنک شدن آب و بازگشت مجدد آن کمک خواهد کرد.

کولینگ تاور مدار باز، یکی از قوی ترین و بهترین شیوه های سرد کردن آب محسوب می گردد و در واقع پرکاربردترین روش نیز می باشد.

اما ایراد اصلی استفاده از این سیستم، از دست رفتن مقدار اندکی از آب، طی فرآیند تبخیر است. در چنین شرایطی، لازم است هر از گاهی میزان آب به کار رفته در پروسه سرمایش، افزایش پیدا کند.

از آنجایی که در برج خنک کننده مدار باز از روش تبخیر استفاده می شود، بر جای ماندن رسوبات در قسمت های مختلف سیستم و نیاز به پاک سازی دوره ای آن ها نیز یکی دیگر از مشکلات قابل توجه خواهد بود.

کولینگ تاور مدار باز برای ایجاد ارتباط میان آب و هوا از دو روش کلی استفاده می کند:

جابجایی اجباری (Forced Convection)

در اینجا با استفاده از تعدادی فن تعبیه شده در سیستم خنک کننده، هوا به سمت سطح آب هدایت میشود و در نتیجه، به کاهش دمای آن می انجامد.

جابجایی طبیعی (Natural Convection)

در اینجا طراحی برج به گونه ای است که آب خود در معرض هوای آزاد قرار میگیرد و برای برقراری این تماس به تجهیزات یا وسایل جانبی نیاز نخواهد بود. در چنین مواردی ارتفاع سطح در نظر گرفته شده برای آب، بسیار بالاست. جابجایی هوای طبیعی اغلب در نیروگاه های انرژی کاربرد دارد.

کولینگ تاور مدار بسته

کولینگ تاور مدار بسته

در کولینگ تاور مدار بسته یا خشک (Closed Circuit Cooling Tower)، درست برخلاف سیستم قبلی، آب به طور غیرمستقیم و با کمک کویل، حرارت خود را از دست داده و به دمای تعادل می رسد تا دوباره به سیستم خنک کننده بازگردد. در اینجا تماسی میان آب و هوای آزاد برقرار نمی شود، بلکه آب گرم درون لوله هایی خاص به نام کویل که دارای پره می باشند، جریان می یابد و به طور غیرمستقیم، تحت تأثیر هوای خنک خارج قرار می گیرد.

در این شیوه که از جهات دیگر با مدل قبلی مشابه است، فن ها، هوا را به سمت کویل ها هدایت نموده و از طریق آن ها، حرارت آب را کاهش می دهند.

جالب است بدانید که در شیوه ذکر شده، به علت قرارگیری سیال در فضایی کاملا بسته، می توان برای بازدهی بهتر، آب را با مایعاتی دیگر نیز ترکیب نمود.

مزیت سیستم مدار بسته در مقابل سیستم مدار باز، صرفه جویی بیشتر در مصرف آب و عدم نیاز به شارژ کردن آب موجود در فرآیند است. از آنجایی که در این شیوه دیگر از تبخیر استفاده نمی شود، هدررفت آب نیز به صفر خواهد رسید. در نتیجه، کولینگ تاور مدار بسته برای نواحی خشک و کم آب، انتخاب مناسبی به حساب می آید.

همچنین در این روش، سایر هزینه ها نیز کاهش یافته و در مصرف برق نیز صرفه جویی می گردد.

تنها عیب سیستم خنک کننده خشک، این است که استفاده از آن در فصل تابستان و به طور کلی در هوای گرم، چندان مطلوب نبوده و نمی تواند نتایج مناسبی به دنبال داشته باشد.

کولینگ تاور هیبریدی

کولینگ تاور هیبریدی

در کولینگ تاور هیبریدی (Hybrid Cooling Tower)، دو روش قبل با یکدیگر تلفیق می شوند و متناسب با وضع هوا و شرایط جوی به کار می آیند. به عبارتی دیگر، این سیستم از روش دو سویه ترکیبی استفاده می نماید.

در کولینگ تاور هیبریدی، آب همانند شیوه خشک، درون کویل یا لوله های پره دار به حرکت در می آید. در صورت نیاز و در فصل های گرم سال یا در طول روز، می ­توان با اسپری کردن آب بر روی سطوح باز، آب را مستقیما در معرض هوای آزاد قرار داد و به شکلی موثرتر از میزان حرارت آن کم کرد. اما در فصول سرد یا در هنگام شب، جریان یافتن آب درون کویل و تماس غیرمستقیم، گزینه بهتری محسوب می گردد.

به طور کلی در روش هیبریدی، قابلیت تنظیم عملکرد و انتخاب نحوه انجام فعالیت ها، بسیار آسان تر است. در نتیجه، می توان با توجه به شرایط آب و هوایی و امکانات موجود، در خصوص آن تصمیم گیری نمود. بنابراین میزان مصرف انرژی و اتلاف آب، به شکلی موثرتر از هر دو روش پیشین، کاهش می یابد. کولینگ تاور هیبریدی نسبت به دیگر سیستم های خنک کننده آب، با محیط زیست سازگارتر است.

کولینگ تاور هیبریدی به گونه ای طراحی شده است که میزان رسوب گذاری آب در آن بسیار کاهش یافته و در نتیجه، دردسرهای مربوط به از بین بردن رسوبات نیز موضوعیت کمتری دارند.

بنابراین کولینگ تاورها نیز مانند بسیاری دیگر از تجهیزات صنعتی و تجهیزات تصفیه آب، دارای انواع مختلفی می باشند؛ درست مانند فیلتر شنی استخر که دارای سه نوع فیلتر شنی کند، فیلتر شنی تند ثقلی و فیلتر شنی تند تحت فشار است. برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص فیلتر شنی استخر و استعلام قیمت و تهیه این محصول، به صفحه مرتبط با محصول مراجعه نمایید.

کولینگ تاور (برج خنک کننده) در یک کلام

اگر بخواهیم مباحث گفته شده را جمع بندی کنیم، می توانیم بگوییم کولینگ تاور (Cooling Tower) نوعی سیستم خنک کننده برای کاهش دمای آب و از بین بردم حرارت آن می باشد. در نتیجه استفاده از این روش، آب خنک مورد نیاز برای تعدیل دمای تجهیزات صنعتی و نیروگاهی فراهم شده و استفاده چندباره از آن نیز میسر خواهد بود. به همین علت، گفته می شود که برج خنک کننده یکی از بهترین راه حل ها برای کاهش مصرف آب در فرایندهای صنعتی است.

کولینگ تاورها خود بر اساس چگونگی عملکرد، به انواع مختلفی تقسیم می شوند: مدار باز، مدار بسته و هیبریدی.

هر کدام از موارد فوق، دارای معایب و محاسنی هستند و در شرایطی معین، می توانند به عملکرد بهتر سیستم های سرمایشی کمک نمایند. انتخاب بهترین نمونه کولینگ تاور تا حد بسیاری، تحت تأثیر تعداد و نوع تجهیزات مورد نظر و همچنین شرایط آب و هوایی محل استقرار کارخانه یا نیروگاه می باشد.

4.7/5 - (4 امتیاز)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

آیا نیاز به مشاوره دارید ؟