معرفی برج خنک کننده (برج خنک کن)
نیروگاه های حرارتی علاوه بر منبع گرما، همیشه به یک دیگ بخار و همچنین یک برج خنک کننده یا همان برج خنک کن (کولینگ تاور) نیاز دارند.
وظیفه کولینگ تاور، خنک کردن آبی است که در فرآیند نیروگاه گرم می شود. حرارت استخراج شده معمولاً به اتمسفر منتقل می شود. برج های خنک کن با توجه به راندمان نیروگاه باید انتخاب و خریداری شوند.
هدف از طراحی و ساخت برج های خنک کننده حذف حرارت تولید شده در فرایند های صنعتی می باشد. برج های خنک کن مخصوصاً در نیروگاه های حرارتی به منظور تخلیه گرما از فرآیند های تولیدی مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع برج خنک کننده و اصل عملکرد آن ها
انواع مختلف برج خنک کننده عبارت است از:
برج خنک کننده متقاطع و مخالف (از نظر جریان هوا)
برج خنک کننده حلقه باز، حلقه بسته و ترکیبی (از نظر نوع حلقه)
برج خنک کننده فایبرگلاس، فلزی، بتنی و چوبی (از نظر جنس بدنه)
برج خنک کننده یکپارچه و چند تکه (از نظر نحوه منتاژ)
برج خنک کننده مخروطی و مکعبی (از نظر شکل ظاهری)
برج خنک کن چگونه کار می کند؟
شرکت ‌های بزرگ، صنایع شیمیایی یا متالورژی از جمله صنایعی هستند که از برج های خنک کن به طور عمده استفاده و بهره برداری می کنند. برج ‌های خنک ‌کننده غول ‌پیکر تا ارتفاع 200 متر، به ‌عنوان استوانه‌ های تو خالی بزرگ با انتهای باز قابل طراحی و ساخت هستند. اما آیا می دانید این گونه برج ها چگونه کار می کنند؟
برج های خنک کننده به عنوان یک مبدل حرارتی ویژه بین آب و هوا عمل می کنند. استفاده از این گونه تجهیزات در حذف گرمای زائد مربوط به تولید در بسیاری از بخش های صنعتی، امری ضروری می باشد. در واقع برج های خنک کننده از جمله سازه های اصلی در صنایع مدرن هستند.
آبی که توسط این برج ها خنک می شود باید به ‌گونه ‌ای تعدیل شود که بتوان آن را مجددا به فرآیند تولید بازگزداند. فرایند خنک شدن آب در برج خنک کننده صورت می گیرد.
همان طور که در بالا توضیح داده شد، اصل عملکرد برج خنک کننده تبادل حرارت بین آب و هوا است به طوری که هوای محیط را با استفاده از تجهیزاتی که درون آن نصب شده است با آب ترکیب می کند. با تبخیر بخشی از آب، گرما از آن گرفته شده و خنک می شود. هوای گرم شده به همراه بخار آبی که تشکیل شده است از بالای برج خارج می شود.
در اصل آب درون برج خنک کننده ابتدا از طریق سیستم کانال کشی وارد برج می شود و از طریق نازل هایی که در قسمت بالایی برج نصب شده اند، بر روی پکینگ ها توزیع می شوند. در نتیجه، آب به صورت قطرات کوچکی از برج به داخل حوضچه زیر آب می ریزد.
فن هایی در داخل برج ها تعبیه شده اند که وظیفه آن ها به جریان در آوردن هوا است. در برج های خنک کننده تبادل گرما از طریق عمل تبخیر انجام می شود و گرمای آب توسط فن ها به هوا منتقل می شود. سپس هوا گرم و منبسط می شود. انبساط باعث چگالی کمتر می شود و هوا سبک تر می شود. به دلیل شکل خاص و هذلولی برج خنک کننده، به اصطلاح اثر دودکش رخ می دهد و هوای گرم شده و سبک تر شده و به سمت بالا حرکت می کند.
تبادل گرما بین آب و هوا باعث ایجاد بخار آب می شود. بخار ایجاد شده با هوای گرم مخلوط می شود و هم هوا و هم بخار آب از برج خنک کننده خارج می شوند. آب خنک شده در حوضچه ای که در زیر برج قرار دارد جمع می شود و می تواند مجدد به فرایند ها ارسال شود.
جهت آشنایی بیشتر با برج های خنک کننده به لینک زیر مراجعه نمایید.
https://tinyurl.com/yk5gk8u9