برج خنک کننده (کولینگ تاور) ، یک دستگاه با عملکرد و مکانیزم ساده می‌باشد که تجهیزات مکانیکی پیشرفته و یا تکنولوژی خاصی ندارد. برج خنک کن دستگاهی است که با دریافت گرمای بوجود آمده از فرآیندها، فعالیت ماشین‌ها و دستگاه‌های صنعتی توسط آب در حال جریان و تبدیل آن به فاز بخار، آن را به اتمسفر انتقال داده و سپس مجدداً آب خنک را به سیستم برمی‌گرداند.

در مطلب پیش رو قصد داریم تا به بررسی نکات مهم درباره معیارهای موثر در خرید و انتخاب برج خنک کن بپردازیم. از آنجا که برج خنک کن یا cooling tower یکی از پر استفاده‌ترین دستگاه‌های صنعتی و تاسیسات می‌باشد، بنابراین نیاز است تا قبل از اقدام به خرید، نکاتی را از جمله نوع و کیفیت، لرزش و صدا، ظرفیت برج خنک کننده، خدمات و تعمیرات کولینگ تاور را مدنظر قرار دهید.

نحوه انتخاب برج خنک کننده

در گزینش صحیح دستگاه خنک کننده آب متناسب با شرایط پروژه، باید چندین عامل مهم را در نظر گرفت. عواملی همچون توانایی خنک کردن، ملاحظات اقتصادی، سرویس های مورد نیاز و در نهایت شرایط طبیعی و جوی.

اگر چه عوامل مذکور معمولاً به یکدیگر وابسته می‌باشند، ولی باید هر کدام را نیز جداگانه مورد بررسی و ارزیابی قرار داد. از آنجا که ممکن است انواع زیادی از برج های خنک کننده توانایی برآورده کردن اهداف را داشته باشند، ولی عوامل مختلفی مثل ابعاد دستگاه، مساحت محل نصب، حجم هوای جریانی، میزان مصرف انرژی بادزن و پمپ، مواد به کار رفته در ساخت دستگاه، کیفیت آب و سهولت یافتن دستگاه در بازار، بر انتخاب نهایی تاثیرگذار خواهند بود.

انواع برج های خنک کن در اندازه های مختلف برای دفع حرارت از یک تا چند هزار تن، ساخته می‌شوند. معمولاً برج های بزرگ برای کاربری های خاصی ساخته می‌شوند که غالباً شامل تعداد زیادی سلول می باشند که هر یک اجزاء خاص خود را دارند.

برجهای خنک کن معمولاً به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• برج های آتمسفریک (Atmosperio) با فشار طبیعی هوا
• برج های با جریان هوای فشاری (Forced-Draft)
• و برج های با جریان هوای کششی (Induced-Draft)

انتخاب محل نصب برج خنک کننده

در انتخاب محل نصب برج خنک کن و سازنده برج انواع برج خنک کننده باید این نکته را در نظر داشت که حجم بزرگی از هوا در برج جریان خواهد داشت. همچنین دستگاه، سر و صدای زیادی داشته و وزن آن نیز هنگام فعالیت، قابل توجه خواهد بود.

در صورتی که قرار است برج خنک کن در داخل ساختمان و محصور بین دیوارها نصب گردد، باید موارد زیر را باید در نظر گرفت:

• وجود فضای کافی و بدون مانع در اطراف برج جهت دسترسی به هوای مورد نیاز
• هوای گرم و مرطوب خروجی از برج باید به گونه‌ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد.
• سیستم لوله کشی برج خنک کن باید به گونه ای طراحی و اجرا شود که امکان انبساط و انقباض و انعطاف لوله های رابط بین اجزاء مختلف سیستم وچود داشته باشد.
• برج های خنک کن در معرض تغییرات قابل توجه دمای مرطوب هوا و بار در طول فصل گرم سال می‌باشند. بنابراین باید برای ثابت ماندن شرایط تجویز شده و همچنین کارکرد مطلوب برج، روش های کنترل ظرفیت برج خنک کننده را مورد استفاده قرار داد. ساده ترین روش کنترل ظرفیت برجهای خنک کن ، تغییر سرعت بادزن است که اغلب در مورد برج های چند سلولی یا تأسیساتی با چندین برج خنک کن مورد استفاده قرار می‌گیرند. در آب و هوای گرم که کنترل دقیق دمای آب خروجی از برج ضروری نمی‌باشد، تغییر سرعت بادزن یکی از روش‌های مقرون به صرفه اقتصادی برای کنترل ظرفیت برج خواهد بود. یکی دیگر از روش‌های کنترل ظرفت کولینگ تاور، تغییر ترتیب پمپاژ آب به برج با استفاده از یک سری پمپ با موتور معمولی یا دو سرعته می‌باشد.
• سطح صدای برج خنک کننده یکی از مهم ترین عوامل در انتخاب و نصب دستگاه هایی مثل برج خنک کن است که در فضای باز نصب می‌شوند. در رابطه با صدای کولینگ تاور، مقرراتی وجود دارد که البته حتی در صورت فقدان مقررات نیز اعتراض کسانی که در مجاورت این دستگاه ساکن هستند، عامل تعیین کننده در میزان صدا است. از آنجا که کاستن شدت صدای تولیدی توسط برج خنک کننده مخارج اولیه سیستم را افزایش می‌دهد، باید در اولین مراحل طراحی برج به این مشکل حتماً توجه شود.

انتخاب برج خنک کننده

روش انتخاب برج خنک کننده بر اساس چهار پارامتر اصلی دمای ورود آب به کولینگ تاور ، دمای خروج آب از کولینگ تاور، حداکثر دمای مرطوب محیط نصب و دبی آب در گردش قابل تشخیص می‌باشد. در ضمن برای انتخاب برج خنک کن ، معیارهای مختلفی را باید در نظر گرفت که بعضی از مهمترین آنها، 3 پارامتر زیر می‌باشند.

• مقدار دبی عبوری از برج خنک کننده (GPMCT)
• اختلاف دمای آب ورودی و خروجی از برج خنک کننده (TRange∆)
• اختلاف دمای آب خروجی از برج و دمای مرطوب هوای محیط (TApproach∆)

جهت محاسبه دبی عبوری آب برج خنک کننده باید گرمای خروجی از برج خنک کننده و اختلاف دمای ورودی و خروجی از برج تعیین شود.

در چیلرهای تراکمی مقدار گرمای ایجاد شده در برج خنک کننده برابر با گرمای ایجاد شده در اواپراتور و کمپرسور می‌باشد که توسط برج خنک کننده دفع می‌شود.

هزینه بازسازی سالیانه

وقتی یک برج در مدار عملیات قرار می‌گیرد، دو هزینه سالانه باید برای افزایش عمر اقتصادی آن انجام شود. این هزینه ها شامل هزینه انرژی و هزینه نگهداری می‌باشد. برای دانستن هزینه انرژی یک برج خنک کننده نیز باید میزان برق مصرفی برج شامل پمپ آب کندانسور، الکتروموتور فن و سایز تجهیزات الکتریکی بررسی شوند. در مورد برج‌هایی که فن آنها تک دور است هزینه انرژی مصرفی فن همواره معادل با توان موتور آن است. در مورد فن های دو دور توان مصرفی در حالت فول لود 100 درصد و حالت عملکرد کم بار برج خنک کننده این مقدار 30 درصد توان اسمی موتور است. بنابراین نوع فن و موتور آن بر هزینه انرژی برج خنک کن بسیار موثر است.

هزنیه نگهداری سالانه برج خنک کن به سختی قابل محاسبه می‌باشد، ولی باید هزینه های نگهداری برای پمپ ها و قطعات داخلی برج خنک کننده به صورت تخمینی و آماری محاسبه شود. این هزنیه‌ها شامل هزینه تعویض آب نیست. زیرا هزینه آب و تعویض آن بستگی به شراط کاری برج، شرایط آب و هوا، نرخ جریان آب و برنامه تعویض دارد.

سخن پایانی

در این مقاله اطلاعات لازم در مورد نحوه خرید برج خنک کننده و معیارهای مهم در انتخاب برج‌های خنک کننده در اختیار شما قرار گرفت تا با در دست داشتن آنها بتوانید به راحتی درباره انتخاب و خرید برج خنک کننده تصمیمات لازم را اتخاذ نمایید.