برج خنک کننده دستگاهی است از خانواده مبدل‌های حرارتی که با ایجاد سطح وسیعی از هوا با آب باعث خنک شدن آب می‌شود. در واقع برج خنک کن ماهیتی مبدل گونه برای سیال خنک شونده آب و سیال خنک کننده هوا دارد. برج خنک کننده از جمله تجهیزات پرکاربرد در صنعت تاسیسات است که حداقل در تمام کارخانه‌های تولید که با آب خنک می‌شوند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انتخاب و محاسبه برج خنک کننده

در محاسبه و طراحی برج خنک کننده باید به یکسری از معیارها توجه شود که قرار است در این مطلب به تک تک این جزئیات در محاسبات طراحی و ساخت کولینگ تاور اشاره شود که تمامی این جزئیات باید در محاسبه و طراحی کولینگ تاور در نظر گرفته شود تا بازدهی مورد نیاز را از برج دریافت نماییم.

 موارد موثر در محاسبات ساخت کولینگ تاور

• مقدار حجم آب ورودی برج خنک کننده (دبی ورودی)
• دمای آب ورودی برج خنک کننده
• دمای آب خروجی برج خنک کننده
• کیفیت آب کولینگ تاور
• دمای مرطوب محیط
• نوع پاشش نازل برج خنک کننده

دبی ورودی برج خنک کننده

یکی از موثرترین عوامل در محاسبه برج خنک کننده دبی ورودی کولینگ تاور است که بر حسب GPM اندازه‌گیری می‌شود. برای بدست آوردن GPM باید مقدار آب ورودی بر حسب لیتر بر دقیقه را بدست بیاوریم.

دمای آب ورودی به برج خنک کننده

در محاسبه و طراحی برج خنک کننده باید به دمای آب ورودی کولینگ تاور توجه داشته باشیم تمامی پرامترهایی که در تعین ظرفیت برج نقش دارند به یکدیگر مرتبط هستند. به عنوان مثال این مسئله که دمای ورودی چه میزان هست و در انتها باید به چه میزان برسد دارای اهمیت است. یعنی اگر بنا باشد دمای آب ورودی 50 درجه و دمای مرطوب محیط 25 درجه باشد، نیاز داریم که دمای آب خروجی به 28 درجه سانتیگراد کاهش یابد و مدت زمان تماس هوای ورودی با آب داغ را نیز بیشتر کنیم؛ به این صورت که ارتفاع چیدمان پکینگ برج خنک کننده در داخل برج را افزایش دهیم تا سرعت سرعت ریزش آب به تشتک کولینگ تاور کاهش پیدا کند.

دمای آب خروجی برج خنک کننده

یکی دیگر از عوامل موثر در تعیین ظرفیت دمای آب خروجی کولینگ تاور این است که باید بدانیم دستگاهی که قرار است با آب برج خنک کننده، خنک کاری شود به چه دمای آبی نیاز دارد. بنابراین باید در این قسمت به دمای مرطوب محیط توجه کرد.

کیفیت آب کولینگ تاور

در برخی از محاسبات ساخت کولینگ تاور به کیفیت آب برج خنک کننده توجه نمی‌شود که یک اشتباه بزرگ به حساب می‌آید؛ چون تاثیر بسیاری در راندمان کولینگ تاور دارد. اگر آب برج خنک کننده کیفیت پایینی داشته باشد باعث ایجاد رسوب بر روی پکینگ‌ها شده و از تماس آب و هوای ورودی گولینگ تاور جلوگیری می‌کند. برای جلوگیری از ین اتفاق باید از مواد شیمیایی رسوب زدا استفاده شود تا کیفیت آب ورودی به برج افزایش یابد.

میزان آب جبرانی

همانطور که می‌دانید سیستم خنک کاری برج خنک کننده بر پایه سیستم تبخیر است. به بیان ساده‌تر برای پایین آوردن دمای آب، گرمای آن بصورت بخار از برج خارج شود. از طرفی چون آب مایع باارزشی است و در برخی مناطق خشکسالی وجود دارد، برای جلوگیری از هدر رفت کامل بخار آب، از قطره گیر استفاده می‌شود تا به حد چشمگیری از این هدر رفت جلوگیری شود و مقداری که به صورت خار ج شده توسط لوله‌ای که به برج خنک کننده متصل است جبران می‌گردد.

دمای مرطوب محیط

برای محاسبه و طراحی برج خنک کننده باید دمای مرطوب محیط را در نظر گرفت. زیرا که یکی از عوامل موثر در تعیین ظرفیت برج خنک کننده است. برج‌های خنک کن، دمای آب را تا 2 درجه بالای دمای مرطوب محیط می‌رسانند. در بهترین شرایط باید به این مورد توجه زیادی نمود، زیرا هر منطقه دارای دمای مرطوب متفاوتی است. به عنوان مثال شهر مشهد دارای دمای مرطوب 25 درجه است.

 نوع پاشش نازل برج خنک کننده

پاشش صحیح نازل در محاسبات برج خنک کننده تاثیر زیادی دارد. زیرا در صورتی که این پاشش به درستی انجام نشود، سطح پکینگ رسوب گرفته و مانع از تبادل حرارت بین آب و هوای ورودی می‌شود. البته این موضوع، تاثیر بسزایی در تعیین ظرفیت ندارد، اما یکی از عوامل مهم در محاسبات کولینگ تاور است.

تعیین ظرفیت برج خنک کننده

نحوه تعیین ظرفیت برج خنک کننده و برآورد قیمت (استعلام قیمت) کولینگ تاور

بمنظور تعیین ظرفیت و محاسبه ظرفیت برج خنک کننده، 2 موضوع زیر از اهمیت بالایی برخوردارند:

• داشتن علم متناسب در زمینه طراحی یا تعیین ظرفیت برج‌های خنک کن
• داشتن تجربه کافی در طراحی و تعیین ظرفیت برج خنک کننده

در این راستا ضروری است تا در ابتدا متقاضی، نسبت به تعیین ظرفیت برج خنک کننده اقدام کند. نرم افزار تعیین ظرفیت برج خنک کن با دریافت داده‌های اولیه از مشتریان از جمله درجه حرارت آب ورودی و درجه حرارت آب مورد نیاز (اختلاف دمایی مورد نیاز) بعلاوه ظرفیت آب در گردش برج و همچنین دمای مرطوب شهر و محیطی که قرار است سیستم خنک کننده در آنجا نصب شود، نسبت به محاسبه ظرفیت برج خنک کن اقدام نماید.

مرحله بعدی تعیین ظرفیت برج خنک کن، انتخاب مخروطی یا مکعبی بودن برج است. در صورتی که فضای لازم برای نصب سیستم مخروطی مهیا باشد، استفاده از برج خنک کننده مکعبی توجیهی نخواهد داشت. قیمت برج خنک کن مکعبی نسبت به قیمت برج خنک کن مخروطی به دلیل ارتفاع نسبتاً بیشتر و همچنین احتیاج داشتن به بدنه مقاوم تر، بالاتر خواهد بود. سپس متقاضی با بازدید از خط تولید تولیدکنندگان برج خنک کننده که می‌تواند از اینترنت یا نمایشگاه شماره تولیدکنندگان را یافته باشد نسبت به نوع اقلام مورد استفاده در ساخت اطمینان لازم را کسب نماید.

در حقیقت برای محاسبه ظرفیت برج خنک کننده باید بدانیم چه میزان گرما باید از آبی که در یک مسیر گرم چرخیده است گرفته شود تا به چرخه تولید در یک کارخانه صدمه وارد نگردد یا اینکه دمای مطبوعی که مورد نظر سفارش دهنده کولینگ تاور است فراهم گردد. فرمول اصلی محاسبه ظرفیت کولینگ تاور MC(T2-T1) = Q است. در فرمول محاسبه ظرفیت برج خنک کننده دانستن دبی آب در گردش و دمای بیشینه و کمینه سیستم خنک کاری بسیار مهم است.

سخن پایانی

در پایان باید به این موضوع توجه داشت که پس از بدست آوردن تناژ و مدل برج خنک کن، حتماً دبی آب در گردش با سایز ورودی دستگاه مطابقت داشته باشد، در غیر اینصورت باید سیستم توزیع آب بر اساس نیاز شما تغییر یابد.