واژه ی کولینگ تاور که به انگلیسی می باشد (Cooling Tower) را اگر بخواهیم به فارسی ترجمه کنیم باید برج خنک کننده بگوییم. کولینگ در بخش اول به معنی خنک کننده و تاور در بخش دوم به معنی برج است. هدف از استفاده ی این برج ها خنک کردن آب می باشد. برج های خنک کننده بیشتر در صنایع به کار می روند و به عنوان خنک کننده ی چیلر نیز استفاده می شوند.
به طور مثال هنگامی که وارد کارخانجاتی مانند فولاد می شوید ناخودآگاه به حرارت زیاد موجود در این محیط پی می برید. این حرارت از کوره ها پدید می آید؛ برای خنک نمودن این کوره ها باید از چیلر ها و برج های خنک کننده استفاده نمود. برج های خنک کننده وظیفه جذب گرما و تولید سرما را دارند، که از بخش های جدا نشدنی نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها، صنایع تولیدی سیمان و فولاد، کارخانجات دارای دیگ بخار و… می باشند.
ساختار و عملکرد کولینگ تاور
همانطور که اشاره شد از این برج های خنک کننده در سیستم های سرمایش و چیلر ها استفاده می شود. کولینگ تاور علاوه بر صنایع، در سیستم‌های خانگی نیز کاربرد دارد. کولینگ تاور صنعتی در کارخانجاتی مانند فولاد، پالایشگاه، پتروشیمی و… استفاده می شود، تا بتواند از طریق سرمایش، راندمان را افزایش دهد.
ساختار بدنه
ساختار بدنه ی کولینگ تاور صنعتی به سه نوع بتنی، گالوانیزه یا کامپوزیت تقسیم بندی می شوند. عموماً در صنایع از این نوع برج ها با بدنه کامپوزیت به دلیل عمر و مقاومت بیشتر نسبت به سایر متریال ها بهره می برند. کامپوزیت یا همان فایبرگلاس در مقابل خوردگی و فرسودگی ناشی از آب پمپاژ شده توسط پمپ مقاوم است.
نحوه عملکرد برج خنک کننده
کولینگ تاور در سیستم سرمایشی پس از کندانسور قرار می گیرد، این برج ها آب خروجی کندانسور را پمپ کرده و به صفحه داخلی خود انتقال می دهند. گردش آب در این صفحه به سمت پایین برج انجام می شود و در حین حرکت، با برخورد هوای خنک داخل برج، سرمایش ایجاد می نماید. وجود تعداد پمپ در این نوع برج ها به ابعاد و اندازه ی این برج ها و مقدار حجم مورد نیاز سرمایش در صنایع بستگی دارد. از انواع پمپ برج خنک کننده می توان به پمپ فشار بالا، پمپ مووی، پمپ دیگ بخار، پمپ طبقاتی فشار بالا و… اشاره نمود که شرکت آبروان از تولیدکنندگان آنها است.
انواع کولینگ تاور
به طور کلی تمامی برج های خنک کننده به 3 دسته ی ذیل تقسیم بندی می شوند که به توضیح هر یک از آنها خواهیم پرداخت:
کولینگ تاور مدار باز
در این نوع از برج ها، عمل خنک کنندگی با تماس مستقیم هوا و آب ایجاد می شود. این نوع برج های خنک کننده به دو دسته کراس فلو (مکش دو جناحی هوای عمود) و کانترفلو (ایجاد جریان ارتماسی جهت خلاف گردش آب) تقسیم بندی می شوند.
کولینگ تاور مدار بسته
این سیکل بسته ی آب در درون برج دارای راندمان حرارت کمتری می باشد. بر خلاف سیستم مدارباز،در سیستم خنک کننده مدار بسته، آب هیچگونه ارتباط جرمی با هوای محیط ندارد.
کولینگ تاور هیبریدی
این نوع سیستم خنک کننده دارای قابلیت دو گانه در فصول گرم و سرد سال است. در فصول گرم با پاشش آب و در فصول سرد با هوادهی داخل کویل، خنک کنندگی را انجام می دهد.
پمپ کولینگ تاور
از اجزای اصلی یک برج خنک کننده، پمپ است. شرکت آبروان، پیشرو در طراحی و ساخت انواع پمپ های صنعتی ایرانی، ادوات و لوازم کولینگ تاور، اقدام به ارائه انواع پمپ فشار بالا، پمپ مووی، پمپ دیگ بخار، پمپ طبقاتی فشار بالا و… نموده است. صنایع پمپ سازی آبروان با دانش متخصصین امر و بیش از 20 سال تجربه ی کاری موفق به اجرای سیستم سرمایشی و تأمین پمپ کولینگ تاور در چندین پروژه صنعتی اقدام نماید.
نگهداری و تعمیر
سیستم های سرمایشی که به صورت دائمی در حال کار کردن هستند، همواره تحت خطر فرسودگی و کاهش بهره وری می باشند. بسیاری از قطعات و ادوات کولینگ تاور صنعتی به دلیل رسوب گرفتن یا در معرض قرار گرفتن نور خورشید، نیاز به سرویس و نگهداری دوره‌ای دارند. هدف از سرویس های دوره ای و یا تعویض قطعات، افزایش راندمان و جلوگیری از هزینه های زیاد پس از خرابی دستگاه است.
این کار علاوه بر ایجاد یک عملکرد مناسب در برج خنک کننده، از رشد باکتری و آلاینده ها نیز بر روی مسیر سرمایش جلوگیری می کند. یکی دیگر از مزیت های نگهداری های دوره ای از کولینگ تاور صنعتی، کاهش صدای دستگاه و دمای آب خروجی آن است. پمپ های استفاده شده در کولینگ تاور نیز که آنها را معرفی کردیم، باید توسط متخصصین بررسی شود.
میک آپ چیست؟
به بیان ساده، در برج‌های خنک کننده صنعتی، آب خروجی ممکن است در اثر عوامل گوناگون کمتر از نسبت آب ورودی آن باشد، که این عمل یعنی راندمان سیستم کاهش یافته و سرمایش کافی را به صنایع انتقال نمی دهد. برای این نوع کاستی ها در سیستم خنک کنندگی، باید آب به برج تزریق نمود، که به آن میک آپ یا آب جبرانی کولینگ تاور می گویند. محاسبه میک آپ برای تزریق به عواملی مانند دمای آب های ورودی و خروجی، میزان تبخیر، میزان از دست رفت آب یا تخلیه آن بستگی دارد.
افزایش راندمان برج خنک کننده
یک کولینگ تاور علاوه بر نگهداری های دوره ای، نیازمند ایجاد ساز و کاری برای کاهش مصرف انرژی نیز می باشد. این اتفاق زمانی رخ می دهد که شما بتوانید دو انرژی اصلی این سیستم، یعنی برق و آب را طبق اصول، کنترل نمایید. برای انجام این کنترل ها و افزایش بهره وری به نکات ذیل توجه نمایید:
- حتی الامکان از مدل هیبریدی استفاده نمایید.
- از سنسور های منطبق با فناوری روز برای کنترل برج خنک کننده ی صنعتی بهره ببرید.
- سعی نمایید برج خنک کننده را در محیطی دور از آلودگی های محیطی و تابش مستقیم نور خورشید نصب نمایید.
- ایجاد سیستم های هوشمند و مرتبط با ورود و خروج آب مناسب و گردش پمپ برای اعلام اخطار در صورت بروز کوچکترین ایراد نیز نقش مهمی در افزایش راندمان ایفا می‌کند.