برج خنك كننده
نوعي مبدل حرارتي است كه در آن در اثر برقراري تماس بين آب گرم و هواي خنك باعث پايين آمدن دماي آب گرم مي شود. اگر به يكي از پالايشگاه هاي موجود در ايران رفته باشيد و يا تصاوير آن ها را ديده باشيد، مطمئنا اولين چيزي كه از دوردست ها هم كاملا مشخص و واضح است، تجهيز برج خنك كن مي باشد. دليل اين موضوع هم مي تواند وابسته به بزرگ سايز بودن اين تجهيز باشد.
انواع برج هاي خنك كننده در صنعت
برج هاي خنك كننده را بر اساس پارامتر هاي مختلفي مي توان دسته بندي كرد.
پارامتر اصلي دسته بندي اين نوع برج ها عبارتند از:
-جهت حركت آب و هوا
-روش انتقال حرارت
-نوع مكش هوا
انواع برج هاي خنك كننده بر اساس جهت حركت آب و هوا
در اين نوع دسته بندي يك برج خنك كننده به 2 دسته تقسيم مي شود:
جريان متقاطع
جريان نا هم سو
هركدام از اين نوع برج ها در شرايط خاصي استفاده مي شود.
1.برج خنك كننده متقاطع
همان طور كه از نام آن مي توان فهميد، در اين تجهيز ورود آب از بالا به پايين و جريان هوا هم به صورت متقاطع وارد مي شود و پس از تماس با آب از بالا خارج مي شود. اين سيستم به 2 دليل مهم بسيار پر استفاده است:
1.كم هزينه ترين سيستم خنك كننده با آب است. 2.ميزان هدر رفت آب گرم در آن بسيار كم است.از اين نوع تجهيزات براي صنايع فشرده سازي هوا بيشتر استفاده مي شود.
از مزاياي اين نوع برج ها مي توان به 3 مورد اشاره كرد:
-هزينه پايين
-تعمير و نگهداري ساده
-برج خنك كننده متقاطع
2.برج خنك كننده نا هم سو
در اين تجهيز آب از بالاي برج و هوا در خلاف جهت آن از پايين برج وارد مي شود. آب از بالاي پركن ها وارد برج شده و در قسمت پرشده برج با هوا تماس پيدا مي كند. نا هم سو بودن فرايند، هم از نظر انتقال جرمي و هم انتقال حرارت بازدهي بالاتري نسبت به متقاطع دارد. به همين دليل وقتي كه بخواهيم براي حجم زيادي آب عمليات خنك سازي را انجام دهيم، از اين برج ها استفاده مي كنيم.از اين برج ها بيشتر در پالايشگاه هاي نفت و گاز و پتروشيمي استفاده مي شود.
از جمله مزاياي اين نوع برج ها عبارتند از:
-بيشترين تماس بين فازها در اين برج ها برقرار مي شود
-بيشترين نيروي محركه براي انتقال جرم و حرارت
-برج خنك كننده ناهمسو
انواع برج هاي خنك كننده بر اساس روش انتقال حرارت
1.برج خنك كننده خشك
در اين نوع خنك كننده ها آب نقشي ندارد، بلكه سيال فرايندي با عبور از يك مبدل توسط هوا خنك مي شود.
2.برج خنك كننده مدارباز (Open Circuit Cooling Tower)
خنك سازي در اين برج ها با تبخير آب انجام مي شود. از مزاياي اين تجهيزات بازده بالاي انرژي است،
اما مشكل اصلي اين برج ها نيز هزينه بر بودن بهره برداري آن هاست.
3.برج خنك كننده مداربسته (Closed Circuit Cooling Tower)
اساس كار اين تجهيز مثل برج هاي مدار باز است. با اين تفاوت كه سيال فرايندي با هواي خنك تماس پيدا نمي كند.
برج خنك كن مدار بسته
انواع برج هاي خنك كننده بر اساس نوع مكش هوا
1.مكش طبيعي (Natural Draft)
در اين تجهيز در اثر تبخير آب دماي هوا بالا مي رود،و همان طور كه مي دانيم، در گازها دما با چگالي رابطه ي عكس دارد.پس با افزايش دما چگالي كاهش مي يابد و هوا به طور طبيعي به بالا صعود مي كند.
از جمله مزاياي اين تجهيز عبارت است از:
-ايمني بالا
-بازده بالاي انرژي
-البته در كنار اين مزايا، موارد زير
از معايب اين نوع برج هاي خنك كننده است:
-عدم تطابق با شرايط اتمسفري
-فضاي مورد نياز نصب
-هزينه اوليه بالا
-از اين نوع تجهيز در نيروگاه هاي توليد برق بيشتر استفاده مي شود.
2.مكش مكانيكي
اين نوع برج ها خود به دو گروه تقسيم مي شوند:
دميدن اجباري (Forced Draft): در اين دسته از برج ها يك فن در پايين برج وجود دارد كه هوا را به طور نا هم سو با آب تماس مي دهد. در صنايع شيميايي از اين روش استفاده مي شود.
مكش اجباري (Induced Draft): دقيقا شبيه برج هاي قبلي است، اما فن در بالاي برج نصب مي شود و هواي ورودي را به بيرون پرتاب مي كند.
محاسبات و طراحي برج خنك كننده
محاسبات برج هاي خنك كننده بر پايه معادلات موازنه جرم و انرژي انجام مي شود. براي اين كار بايد به كتب مراجع كه در اين زمينه توضيحاتي ارائه كرده اند مراجعه كنيد. از جمله اين مراجع كتاب مك كيب است كه در اين زمينه اطلاعات تقريبا كاملي ارائه كرده است. هم چنين مقالات زيادي نيز در اين زمينه وجود دارد، كه براي محاسبات پارامترهاي مهم در برج خنك كننده ارائه كرده اند.
يكي از بهترين اين مقالات را براي راحتي دسترسي شما عزيزان قرار داده ايم:
پارامتر مهم در طراحي برج خنك كننده
1.دماي حباب مرطوب (Wet Bulb Temperature)
پايين ترين دمايي است كه با تبخير آب در هوا مي توان آن را خنك كرد، اين حالت زماني اتفاق مي افتد كه هوا به حالت 100 درصد اشباع از رطوبت برسد. در برج هاي خنك كننده، اين پارامتر بيانگر يك حالت تعادلي است.
در واقع دانستن اين دما در يك محيط جغرافيايي به ما مي گويد كه با استفاده از اين مكانيزم خنك سازي،
در نهايت به اين مقدار دما مي توان رسيد.
2.دبي آب
طبيعي است كه هرچه مقدار آبي كه مي خواهيم خنك كنيم بيشتر باشد،بايد از برج بزرگتري براي اين كار استفاده كنيم.
3.دماي Approach
عبارت است از اختلاف دماي هواي خروجي و دماي حباب مرطوب كه هرچه كمتر باشد،ظرفيت بالاتري از برج هاي خنك كننده نياز است.چون كم بودن اين پارامتر بيانگر نزديكتر شده به دماي حباب مرطوب است.
4.دماي Range
به اختلاف دماي هواي ورودي و خروجي Range مي گويند.هرچه ميزان اين پارامتر بيشتر باشد طبيعي است كه به برج بزرگتري نياز داريم.
5.آب جبراني در برج خنك كننده (Make Up)
در برج خنك كننده گرماي فرايند از طريق تبخير مقداري آب صورت مي گيرد.هم چنين مقداري آب نيز توسط هوا به بيرون مي رود كه به اين پديده همراه بري آب مي گويند.از اين رو مقدار مواد معدني در آب به تدريج و با گذشت زمان افزايش مي يابد،كه اين موضوع پديده نامطلوبي است.براي حل اين مشكل همواره مقداري آب تحت عنوان آب جبراني يا Make Up به برج وارد مي شود كه دبي اين جريان از نوشتن موازنه جرم براي آب موجود در برج به سادگي به دست مي آيد.
طرز كار برج خنك كننده
هوايي كه ترجيحا مقدار كمي رطوبت دارد در تماس با آب گرم قرار مي گيرد. در چنين حالتي به دليل وجود اختلاف انرژي و هم چنين گراديان غلظت انتقال انرژي و جرم از آب به هوا صورت مي گيرد. آب از فاز مايع تبخير شده و به فاز بخار مي رود و در اثر تبخيرش مقداري انرژي را نيز به فاز گاز مي برد، مقدار اين انرژي بسيار بالاست و آن هم به دليل بالا بودن گرماي نهان آب است.
عملكرد برج خنك كننده
به اين ترتيب در اثر تبخير مقداري آب و خارج كردن گرما از فاز مايع دماي آب پايين مي آيد. لازمه انجام اين فرايند اين است كه هواي مورد استفاده در برج داراي مقدار كمي رطوبت باشد، تا ظرفيت پذيرش آب تبخير شده را داشته باشد. پس به صرفه نيست كه از اين روش در مناطق شمالي كشور استفاده شود، زيرا به دليل رطوبت بالاي هوا در اين مناطق بازدهي اين برج ها بسيار پايين مي آيد.
براي اطلاع ازقيمت برج خنك كننده با كارشناسان مجرب ناب زيست تماس حاصل فرماييد
برچسب:
برج خنك كن - قيمت برج خنك كن - كارخانه كولينگ تاور -،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج:
0
بازدید:
