برجهای خنک کننده یا کولینگ تاورها در سیستمهای سرمایشی صنعتی نقش حیاتی داشته و وجود آنها برای هر کارخانه صنعتی الزامی است. تمام آب گرم شده به وسیله تجهیزات صنعتی در کارخانه برای تهویه مطبوع و کاهش دما به برجهای خنک کننده احتیاج دارند تا به درستی اقدامات تولید را انجام دهند. تبادل حرارتی ایجاد شده در برجهای خنک کننده، دمای آب تجهیزات را پایین آورده و آنها را خنک میسازد.
کولینگ تاور چیست؟
کولینگ تاور چیست؟ گرمای تمامی سیستمها و تجهیزات کارخانهها، پالایشگاهها و صنایع از طریق کولینگ تاورها یا همان برجهای خنک کننده خارج میشوند. این برجها همانند یک رادیاتور بزرگ، آب داغ ایجاد شده به وسیله تجهیزات بزرگ صنعتی را کاملاً خنک ساخته و آنها را مجدداً به چرخه باز میگردانند.
کولینگ تاور پتروشیمی در واحدها و صنایع پتروشیمی که عملیات شیمیایی آنها و تبادل گرما بسیار زیاد بوده، نقش مهمی را ایفا میکند. حرارت بسیار زیاد تولید شده به وسیله تجهیزات پتروشیمی با برجهای خنک کننده خارج شده تا این تجهیزات عملکرد بهتری داشته و دچار خطرات یا اختلالات نشوند.
نحوه عملکرد کولینگ تاور (برج خنک کننده)
Cooling Tower یا همان برجهای خنک کننده در سیستمهای مختلف ساختمانی، پتروشیمی و صنعتی جزو حیاتی برای خنکسازی آب داغ شده برگرداندن آن به چرخه محسوب میشوند. آب داغ تولید شده از طریق تجهیزات صنعتی، چیلرها و کندانسرها با لولههای مربوطه وارد قسمت بالایی برج خنک کننده شده و سایر فرایندهای آن آغاز میشود.
آب داغ به وسیله نازلهای برج به شکل قطرهای بر روی سطوح مخصوص پلیمری در برج یا همان پکینگها، پاشیده شده و در تماس با هوا کاملا خنک میشود. فنهای به کار رفته در قسمت پایینی برج خنک کننده، هوای لازم را از کنارهها برای سرد کردن یا خنکسازی آب فرستاده و دمای آن را کم میکنند. آب خنک شده به وسیله کولینگ تاور در تشتکهای قسمت زیرین برج جمع شده و به وسیله پمپهای مخصوص به سیستمهای صنعتی مربوطه برمیگردد.
اجزا و قطعات اصلی برج خنک کننده (کولینگ تاور)
اجزای کولینگ تاور که در خنکسازی آب گرم ایجاد شده نقش بسیار حیاتی دارند در موارد زیر معرفی شده که عبارتند از:
فن Fan
فن در برجها یا کولینگ تاورها وظیفه انتقال و جریان هوا را بر عهده داشته تا هوا به آسانی از قسمت پایینی به قسمت بالایی برج حرکت کرده و به چرخش درآید. فنهای برج خنک کننده در مدلهای محوری و گریز از مرکز تولید شده و مصرف برق و مدل کارکرد آنها نیز با همدیگر فرق میکند.
نازل Nozzle
آب گرم وارد شده به برجهای خنک کننده به وسیله نازلها بر روی پکینگهای مربوطه، به شکل پرفشار و کاملاً یکنواخت پخش میشوند تا در تماس با هوا، کاملاً دمای آب کم شود. این نازلها در برجهای خنک کننده معمولاً از متریال برنج یا پیویسی ساخته شدهاند.
پکینگ Fill Media
پکینگها در واقع مجموعه لایهها و صفحاتی بوده که آب از طریق آنها با هوا تماس بیشتری داشته و سریعتر خنک میشود. پکینگها در برجهای خنک کننده در دو مدل پاششی و فیلمی مورد استفاده قرار میگیرند.
ورودی و خروجی آب، تجهیزات کنترلی، سنسورها، اسکلت فلزی، گیربکس انتقال قدرت، الکتروموتور، تشتک، قطره گیر، بدنه یا کابین و لوور از سایر قطعات و اجزای کولینگ تاورها هستند.
درصورتی که نیاز دارید درمورد مخازن تحت فشار بیشتر بدانید ما در مقاله مخازن تحت فشار چیست به کاربرد این مخازن پرداخته ایم.
انواع برج خنک کننده
انواع کولینگ تاور در مدلهای مدار باز برای مجتمعهای مسکونی، ساختمانها و کارخانههای کوچک تولید شده و راندمان بسیار بالایی دارد. نوع دیگری از این برجهای خنک کننده، مدل مدار بسته بوده که از آن در صنایع غذایی و دارویی استفاده میشود. میزان مصرف آب دربرج خنک کننده مداربسته در مقایسه با نوع مدار باز، بسیار کمتر بوده و هیچگونه آلودگی سیال داخلی به وجود نمیآورد. از سایر کولینگ تاورها میتوان مدل هیبریدی، برج خنک کننده جریان متقاطع و برجهای فایبرگلاس یا فلزی خنک کننده را نام برد.
انتخاب و بهرهبرداری از هر یک از انواع برج خنککننده—سقفی، مدار باز، مدار بسته یا هیبرید—نیازمند نظارت مستمر روی اجزای حساس مانند پکینگها، اِلِمانهای کاهش درفت، فنها، گیربکس و کیفیت آب است؛ انجام دورهای و سیستماتیک بازرسی فنی تضمین میکند عملکرد بهینه، جلوگیری از رسوب و خوردگی و ایمنی مجموعه حفظ شود و هزینههای تعمیرات ناگهانی کاهش یابد.
قیمت کولینگ تاور بر اساس ظرفیت برج، نوع عملکرد، جنس بدنه، میزان آپشنها، نوع سیستم کنترل، نوع فن، برند و محل ساخت آن مشخص میشود. به طور کلی برجهای خنک کننده در ظرفیتهای ۱۰ تن در مدلهای مدار باز فایبرگلاس به طور تقریبی بین ۲۰ الی ۴۰ میلیون تومان قیمت دارند. مدلهای ۱۰۰ تنی برجهای خنک کننده با مدارهای بسته در بازه قیمت ۳۰۰ الی ۶۰۰ میلیون تومان به فروش میروند. برجهای خنک کننده با ظرفیت بیش از ۲۰۰ تن در مدلهای هیبریتی نیز، قیمتی بالاتر از یک میلیارد تومان دارند.
دلایل استفاده از عایق کولینگ تاور
برخی از افراد تصور دارند از آنجایی که برجهای خنک کننده تنها با چرخاندن هوا و تبخیر کار میکنند، نیاز عایق کردن نداشته و هیچ مشکلی برای آنها به وجود نمیآید. اما در برجهای خنک کننده مهندسی شده با طراحی مدرن و حرفهای، تمامی قسمتهای آنها با کمک مواد مخصوص عایقبندی شده تا راندمان آنها بیشتر شود. انواع کولینگ تاورهای عایق شده در مجتمعهای مسکونی یا کارخانهها در برابر آسیبهای محیطی ایمنتر بوده و میزان مصرف سوخت کمتری نیز دارند.
برای بهینه سازی مصرف سوخت در انواع کولینگ تاورها و حفظ دمای آب خنک شده لازم است لولههای برجهای خنک کننده و بدنه آنها به طور کامل عایق شوند. آب خنک شده در زمان خارج شدن از لولههای بدون عایق برج خنک کننده، مقداری از سرمای خود را از دست داده و ممکن است گرم شود. بنابراین برای هدر ندادن سوخت و خنک ماندن آب ایجاد شده توسط برج خنک کننده، عایق کردن آن الزامی است.
برای اینکه لولهها و بدنه کولینگ تاور در برابر پوسیدگی، زنگ زدگی و سایر شرایط محیطی دچار صدمه یا خرابی نشود، حتماً باید برای محافظت از آن، از عایقهای مخصوص مانند آلومینیوم جکت استفاده کنید. این عایقهای نصب شده بر روی اجزای کولینگ تاورها در مناطق تجاری و برجهای مسکونی، میزان صدای آنها را کمتر میکنند. همچنین برای جلوگیری از یخ زدگی مخازن و لولههای کولینگ تاورها در مناطق سردسیر که در نهایت سبب نشتی، یا ترکیدن آنها میشود، عایق کردن برجهای خنک کننده کاملا الزامی میباشد.
عایق کردن کولینگ تاورها برای افزایش طول عمر تجهیزات، بدنه برج، سطح لوله و صرفهجویی در مصرف انرژی ضرورت دارد. برجهای خنک کننده عایق شده در زمان سرویسهای دورهای، هزینه تعمیرات بسیار کمتری برای شما خواهند داشت. اما یکی از مواردی که قبل از عایق کاری توصیه میشود بازرسی جوشکاری اتصالات است که از عدم اسیب در آن ها اطمینان حاصل کرد.
به صورت کلی و خلاصه مزایای عایقکاری کولینگ تاورها شامل موارد زیر است:
جلوگیری از یخزدگی: حفظ دمای آب و جلوگیری از آسیبهای ناشی از یخزدگی لولهها و مخازن.
کاهش مصرف انرژی: جلوگیری از اتلاف حرارت و بهبود راندمان سیستم سرمایش.
افزایش عمر تجهیزات: کاهش خوردگی و فرسایش ناشی از تماس مستقیم رطوبت با قطعات فلزی.
کاهش آلودگی محیطی و نویز: عایقها به کاهش تجمع بخار، رسوبات و صدای فنها کمک میکنند.
انواع عایق کولینگ تاور
برای بهینه سازی عملکرد برج خنک کننده، محافظت از تجهیزات آنها و کم کردن اتلاف انرژی باید بر اساس نوع سیال، نوع سازه، دمای کاری و شرایط محیطی از بهترین عایق جهت محافظت کردن از آنها استفاده شود. انواع عایقهای کاربردی و مناسب برای پوشش کولین تاورها و عایق کاری لوله های صنعتی شامل موارد زیر هستند:
عایق پلی یورتان: این عایق یک فوم سخت میباشد که در برابر نفوذ آب، حرارت بالا و رطوبت بسیار مقاوم است. برای بالا بردن دوام برجهای خنک کننده و اتلاف حرارتی آنها، معمولاً از عایقهای سبک وزن پلی یورتان که چسبندگی فوق العاده قوی دارند، استفاده میشود. این نوع عایق برای مخازن آب سرد و گرم، بدنه برجهای خنک کننده و لولههای گاز مورد استفاده قرار میگیرد.
عایق پلی اتیلن: این مدل عایق بسیار منعطف و سبک کولینگ تاور را در برابر هرگونه خوردگی و رطوبت مقاوم ساخته و همچنین خاصیت ضربهگیری نیز به همراه دارد. معمولاً برای لولههای انتقال آب سرد در برجهای خنک کننده و سیستمهای تهویه از این عایق چسبی و روکشی استفاده میشود.
عایق الاستومری: عایق مورد نظر برای برجهای خنک کننده در برابر هر نوع اشعه یووی، کپک و قارچ مقاوم بوده و بسیار عایق منعطفی میباشد. برای تمامی اتصالات، عایق کاری لوله و مخازن برجهای خنک کننده از این عایق استفاده شده تا از میعان سطحی آن جلوگیری شود.
فایبرگلاس: یکی از پرکاربردترین مواد عایق با وزن سبک، مقاومت بالا در برابر خوردگی و خواص حرارتی مناسب که برای بدنه و قطعات برج استفاده میشود.
پلیایزوسیانورات (PIR): فومی سخت با رسانایی حرارتی بسیار پایین و مقاومت دمایی بالا (تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد) که در محیطهای صنعتی با شرایط سخت کاربرد فراوان دارد.
پنلهای ساندویچی FRP: ترکیبی از فوم و پوشش فایبرگلاس که مقاومت شیمیایی بالا و خواص عایق حرارتی مناسبی دارند و باعث افزایش عمر مفید برج میشوند.
عایق پشم سنگ، عایق فوم پلی اورتان اسپری شونده و روکشهای محافظ و رنگ فلزات از دیگر انواع عایقهای استفاده شده برای بدنه و لولههای برج خنک کننده ها محسوب میشوند.
انواع کولینگ تاور از لحاظ جنس بدنه
برجهای خنک کننده از لحاظ لنز بدنهای که دارند در مدلهای فایبرگلاس، استیل، گالوانیزه و بتنی قرار میگیرند. نوع فایبرگلاس از برجهای خنک کننده کاملاً سبک وزن و ضد زنگ بوده، در مقایسه با سایر مدلها قیمت ارزانتری دارد. برای پروژههای سنگین نیز از برجهای بتنی خنک کننده استفاده میشود.
انواع فن کولینگ تاور
یک مدل از فنهای استفاده شده در برج خنک کننده ها، فن محوری یا Axial میباشد که در مقایسه با سایر فنها قیمت ارزانتر و میزان مصرف بسیار کمتری دارد. در مقابل فنهای سانتریفیوژ استفاده شده در برجهای خنک کننده در مقایسه با نوع محوری صدای بسیار کمتری داشته ولی قیمت آنها بیشتر است.
عایق بندی کولینگ تاور با آکام
شرکت آکام با تیم تخصصی خود برجهای خنک کننده یا همان کولینگ تاورها را به صورت کاملاً استاندارد و مهندسی شده، از بهترین مواد موجود عایق خواهد کرد. عایق کردن برجهای خنک کننده توسط شرکت آکام لولهها، بدنه و تمام سازههای آنها را در برابر رطوبت، خوردگی و زنگ زدگی مقاوم ساخته و میزان نویز آنها را کم میکند. معمولاً این شرکت با تکنسینهای ماهر و متخصص خود عایقبندی برجها را از متریالهای استاندارد و مقاوم انجام داده و در طی این فرایند نیز تمام استانداردها و اصول لازم را رعایت میکند.
عایق بندی کولینگ تاورها در شرکت تخصصی آکام با مناسبترین قیمتها و تضمین کیفیت برای مشتریان انجام شده و بر اساس استانداردهای جهانی میباشد.
سوالات متداول
1. کولینگ تاور یا برج خنک کننده چیست؟
کولینگ تاور دستگاهی است که گرمای تولید شده توسط تجهیزات صنعتی و سیستمهای سرمایشی را از طریق تبادل حرارتی با هوا کاهش میدهد و آب داغ را به آب خنک تبدیل میکند تا مجدداً در چرخه سرمایشی استفاده شود.
2. چرا استفاده از برج خنک کننده در صنایع ضروری است؟
زیرا کولینگ تاورها نقش حیاتی در خنک کردن آب گرم شده تجهیزات صنعتی دارند و بدون آنها عملیات تهویه و تولید به درستی انجام نمیشود.
3. نحوه عملکرد برج خنک کننده چگونه است؟
آب داغ وارد برج شده، به شکل قطرهای روی پکینگها پخش میشود و با تماس با هوا و کمک فنها خنک میشود. سپس آب خنک شده به سیستم بازگردانده میشود.
4. اجزای اصلی برج خنک کننده کداماند؟
فن، نازل، پکینگ، ورودی و خروجی آب، سنسورها، اسکلت فلزی، گیربکس، الکتروموتور، تشتک، قطره گیر، بدنه و لوور از اجزای اصلی کولینگ تاورها هستند.
5. انواع برجهای خنک کننده چه مدلهایی دارند؟
انواع برج خنک کننده شامل مدل مدار باز، مدار بسته، هیبریدی، جریان متقاطع و بر اساس جنس بدنه شامل فایبرگلاس، فلزی، استیل و بتنی میشوند.
6. تفاوت برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته چیست؟
مدار باز در مجتمعهای مسکونی و کارخانههای کوچک استفاده میشود و مصرف آب بیشتری دارد، در حالی که مدار بسته مصرف آب کمتری دارد و مناسب صنایع حساس مانند دارویی و غذایی است.
7. چرا عایقبندی برجهای خنک کننده مهم است؟
عایقبندی از هدر رفتن سرمای آب جلوگیری میکند، مصرف انرژی را کاهش میدهد، از پوسیدگی و زنگزدگی جلوگیری کرده و طول عمر تجهیزات را افزایش میدهد.
8. چه نوع عایقهایی برای کولینگ تاورها استفاده میشود؟
عایقهای پلی یورتان، پلی اتیلن، الاستومری، پشم سنگ، فوم پلی اورتان اسپری شونده و روکشهای محافظ فلزی از جمله انواع عایقهای کاربردی هستند.
9. شرکت آکام چه خدماتی در زمینه عایقبندی کولینگ تاورها ارائه میدهد؟
شرکت آکام با تیم متخصص، کولینگ تاورها را با بهترین متریالها و رعایت استانداردهای جهانی عایقبندی میکند تا از رطوبت، خوردگی، زنگ زدگی و نویز جلوگیری شود.
10. قیمت برجهای خنک کننده چگونه تعیین میشود؟
قیمتها بستگی به ظرفیت، نوع عملکرد، جنس بدنه، نوع فن، برند و امکانات دارد. به طور مثال، مدلهای مدار باز فایبرگلاس ظرفیت ۱۰ تن حدود ۲۰ تا ۴۰ میلیون تومان قیمت دارند.
