طراحی و تولید برج خنک کننده صنعتی

فروش کولینگ تاور،پکینگ اسپلش و فن فایبرگلاس(09124780268)

طراحی و تولید برج خنک کننده صنعتی

فروش کولینگ تاور،پکینگ اسپلش و فن فایبرگلاس(09124780268)

سلام خوش آمدید

۴ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «کولینگ تاور چیست» ثبت شده است

تاریخچه پیدایش کولینگ تاور(Cooling tower history)

با آغاز انقلاب صنعتی(Industrial revolution) در دهه 90 میلادی، سه حوزه صنعت، حمل و نقل و کشاورزی دچار تحولات بنیادینی گشتند. اختراع موتور بخار که بسیاری آن را به عنوان یکی از عوامل آغازگر انقلاب صنعتی می دانند، سبب شد که حجم تولید کارخانجات افزایش یافته و به جای استفاده از نیروی انسانی، از انرژی مکانیکی برای خط تولید استفاده گردد. نتیجه این اتفاق، بزرگ شدن شرکتها و افزایش حجم تولید بود.

مراحل انقلاب صنعتی

مراحل انقلاب صنعتی

دلیل ابداع(اختراع) برج خنک کننده

برای تامین انرژی مکانیکی مورد نیاز کارخانجات در ابتدا از موتور بخار استفاده می شد. یکی از مشکل های استفاده از موتور بخار، خنک کردن بخار حاصل بود و به این منظور باید سیستم خنک کاری ارزان و به صرفه ای ابداع میگشت.

در اواخر قرن نوزدهم و ابتدای قرن بیستم، اولین نمونه های برج خنک کن، با تکیه بر کاهش دما بر اثر تبخیر سطحی معرفی شدند. برج های خنک کننده اولیه، دارای سیستم بسیار ساده ای بودند که در آن آب از ارتفاع مشخصی به داخل دستگاه پاشیده می شد و به واسطه برخورد با هوا خنک می گردید. در کولینگ تاورهای قدیمی معمولا جنس بدنه از چوب بود و اجزایی مثل فن و پکینگ وجود نداشت. در تصاویر زیر نمونه تبلیغات قدیمی برج خنک کن شرکت دونپورت را ملاحظه می کنید.

تبلیغ قدیمی برج خنک کن

کولینگ تاور قدیمی چوبی

واژه برج خنک کن یا کولینگ تاور نیز به واسطه شکل هندسی اولیه این تجهیز بر روی آن گذاشته شد. در کولینگ تاور های اولیه، یک سازه مرتفع به شکل برج، برای افزایش زمان برخورد هوا با آب خنک کاری طراحی میشد و به دلیل عدم وجود فن و موتور، جریان هوا در داخل برج به صورت طبیعی شکل میگرفت.در تصویر زیر نمونه ای از اولین مدلهای برج خنک کن را(کولینگ تاور) مشاهده میکنید.

تاریخچه برج خنک کن و اولین برج خنک کن در دنیا

نمونه کولینگ تاور اولیه بدون فن 

اختراع و استفاده از برج خنک کننده جریان اجباری/مکانیکی

Mechanical draft cooling tower invention and development

با پیشرفت تکنولوژی در اواخر دهه 90 و ابتدای قرن 20 و به ویژه اختراع موتور احتراق داخلی و برق برای مصارف صنعتی، روند توسعه و رشد کارخانجات تسریع گردید. در این زمان استفاده از برج های خنک کن در نیروگاهها و خطوط تولید هم به کاربری های قبل اضافه شد.

تولید عمده و صنعتی موتورهای الکتریکی و فن، به اختراع برج های خنک کن با جریان هوای اجباری(مکانیکی) کمک زیادی نمود. این مدل کولینگ دارای راندمان بیشتری بودند و در عین حال فضای کمتری اشغال می کردند.

برج خنک کننده نیروگاه بتنی

تاریخچه استفاده از کولینگ تاور پکیج فایبرگلاس

در اواسط قرن بیستم که صنعت ساختمان دچار تحولاتی عمده ای گشت و ساخت برج های مسکونی در دنیا رواج یافت، برج خنک کن پکیج برای استفاده در سیستم های تهویه مطبوع، گرمایشی و سرمایشی(HVAC) رواج پیدا کرد. 

کولینگ تاور های اولیه پکیج، از فن سانترفیوژ بهره می بردند و بدنه آنها عمدتا فلزی بود. با گذشت زمان و افزایش توانمندی های در حوزه کامپوزیت، برج خنک کن فایبر گلاس به مرور وارد بازار شد.

کولینگ تاور استاندارد مکعبی کانترفلو

نمونه برج خنک کننده فایبرگلاس پکیج مکعب

مزیت فایبرگلاس، مقاومت در برابر رسوب و خوردگی و از بین رفتن معضل زنگ زدگی در بدنه برج خنک کننده است. همچنین قطعات کامپوزیت فایبر گلاس از استحکام نسبتا بالایی نیز برخوردار هستند. مزایای این نوع برج خنک کننده موجب گشت که استفاده از آن در واحد های صنعتی نیز رواج یابد. با این وجود در شرایطی که دبی آب در گردش بسیار زیاد(بیش از 2 هزار متر مکعب در ساعت) باشد، همچنان از برج خنک کننده Field Erected یا مونتاژ در محل استفاده می کنیم

از مواردی که در افزایش راندمان برج خنک کن در طول تاریخ تاثیر بسزایی داشت، مب توانبم به تکنولوژی تولید پکینگ PVC و PP به منظور افزایش راندمان تبخیر اشاره کنیم. پیش از این، در بسیاری از برج های خنک کن از چوب اشباع به جای پکینگ استفاده می شد که علاوه بر راندمان پایین، وزن بالایی نیز داشت و به سرعت بر روی سطح آن رسوب و جلبک تشکیل می شد. همانطور که گفتیم که در گذشته و اواسط قرن بیستم، استفاده از چوب در سازه کولینگ تاور نیز رواج داشت و برخی از برج های قدیمی صنعتی دارای بدنه چوبی بودند.

wooden cooling tower

برج خنک کننده قدیمی و چوبی

تصویر برج خنک کننده قدیمی چوبی

در نیمه دوم قرن بیستم به مرور استفاده از برج های خنک کن فایبر گلاس پکیج در تهویه مطبوع رواج یافت و همچنین برج های کراس فلو پکیج به تولیدات کارخانجات مطرح اضافه شد. همچنین در حوزه صنعت نیز برج خنک کننده مونتاژ در محل از سازه های فایبر گلاس و کامپوزیت در کنار برج های خنک کن صنعتی به بهره برداری رسیدند.

یکی از مهمترین موارد در حوزه تاریخچه برج خنک کننده، به برج خنک کن بطری شکل(گرد-مدور) مربوط است که این نوع برج برای استفاده در حوزه تهویه مطبوع در کشورهای آسیای شرقی مدتی مورد استفاده قرار گرفت. لیکن اکنون سالیان متمادی است که در کشور های پیشرفته از این نوع برج(کولینگ تاور گرد و بطری شکل) به دلیل مشکلات فراوان و راندمان پایین استفاده نمی شود.

انواع کولینگ تاور چیست؟

نمودار طبقه بندی انواع کولینگ تاور

 

سایزینگ و انتخاب کولینگ تاور برای چیلر جذبی و تراکمی

فروش سیستم ضد گرفتگی و رسوب کولینگ تاور

فروش پکینگ کولینگ تاور از جنس PVC و PP

طراحی برج خنک کن صنعتی فایبرگلاس

بهینه سازی راندمان برج خنک کننده

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

خدمات انتخاب برج خنک کننده

کانال آپارات فیلم آموزشی کولینگ تاور

لینک های مرتبط

طبقه بندی کولینگ تاور از نظر نحوه ایجاد جریان هوا

دسته بندی برج خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب و هوا

انواع کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

تاریخچه کولینگ تاور

  • محمد قربانعلی بیک

انواع کولینگ تاور و طبقه بندی برج خنک کننده

به صورت کلی در برج خنک کننده، برخورد قطرات آب و هوا موجب تبخیر شده و دمای آب را کاهش می دهد. یکی از روشهای تقسیم بندی برج های خنک کننده، بر مبنای نحوه برخورد جریان هوا با آب است. دقت داشته باشید که شکل ظاهری برج، تا حدی به گروه های این نوع طبقه بندی وابسته خواهد بود.

نمودار طبقه بندی برج خنک کننده

1-برج خنک کننده جریان متقاطع یا کراس فلو

Cross Flow Cooling tower

در این نوع از برج های خنک کننده که عمدتا مقطع آنها به صورت ذوزنقه می باشد، جهت جریان عموما با جهت جریان ورودی به برج خنک کننده تلاقی دارد و در برخی موارد عمود می باشد. در تصویر ذیل نمای کلی از برج های خنک کننده جریان متقاطع و مقایسه آن با کولینگ تاور کانتر فلو مشاهده می گردد.

نحوه کار برج خنک کن کراس فلو یا جریان متقاطع

برج های خنک کننده جریان متقاطع یا Cross Flow دارای مزایا و معایبی هستند که به شرح ذیل می باشد.

مزایای برج خنک کننده کراس فلو

  • نیاز به هد پایین تر پمپ به دلیل ارتفاع کمتر و کارکرد سیستم آبرسانی با فشار جو

  • عرض کمتر نسبت به برج جریان متقطع

معایب وایراد کولینگ تاور جریان متقاطع

  • ایجاد جریان گردابی هوای مرطوب بین ورودی برج و خروجی فن استک، به دلیل اختلاف کم ارتفاع و در نتیجه کاهش راندمان

  • هدر رفتن بیشتر آب بخاطر عدم استفاده از قطره گیر در اکثر مدلها

  • بازدهی پایین پکینگ برای آبهای سخت 
  • کاهش تاثیر لوور ورودی به دلیل نزدیک بودن بیش از حد لوور به پکینگ

2- برج خنک کن جریان مخالف یا کانتر فلو

Counter Flow Cooling tower

در برجهای خنک کن جریان مخالف، جهت جریان آب که به کمک نازل ها پاشیده می شوند از بالا به پایین است در حالیکه هوای تازه از قسمت پایین برج به داخل کشیده می شود.

این نوع برجها از لحاظ فرم بدنه در حالت کلی به دو صورت برج های بطری شکل(گرد) و برج های مکعبی تقسیم می شوند. برج های گرد به دلیل فرم بدنه و همچنین عدم وجود قطره گیر مناسب و در عین حال سیستم پاشش آب با راندمان پایین، امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.

مهمترین مزیت این نوع از برج های های خنک کننده(گرد) قیمت کمتر آنها نسبت به نوع مکعبی می باشد. در تصویر ذیل نمایی کلی از یک برج خنک کننده جریان مخالف به بدنه مکعبی نمایش داده شده است.

روش کارکردن کولینگ تاور کانتر فلو مکعب

برج های خنک کننده جریان مخالف یا Counter Flow دارای مزایا و معایب ذیل می باشند.

برتری های برج خنک کننده جریان مخالف

  • راندمان بالاتر نسبت به برج های جریان متقاطع به دلیل فاصله مناسب ورودی هوا و خروجی فن و عدم ایجاد جریان گردابی

  • امکان استفاده کامل از قطره گیر و لوور و در نتیجه کاهش اتلاف آب

  • امکان استفاده مناسب از پکینگ های اسپلش در شرایط خاص

  • بهره گیری از نازل های تحت فشار و پوشش کامل پکینگ ها 

مشکلات کولینگ تاور کانترفلو

  • نیاز به پمپ با هد بالاتر از برج جریان متقاطع

  • عرض بیشتر فضای مورد نیاز جهت نصب، نسبت به برج های جریان متقاطع 

در تصویر زیر به صورت نحوه برخورد جریان هوا و آب در انواع برج خنک کن نشان داده شده است.

مقایسه برج خنک کننده کانترفلو و کراس فلو 

روش طبقه بندی کولینگ تاور - از نظر نحوه ایجاد جریان هوا

انواع برج خنک کن از نظر شکل ظاهری

دانلود کتاب فارسی آشنایی با برج خنک کننده و انواع کولینگ تاور

 

فروش برج خنک کننده صنعتی با استاندارد CE اروپا

تعمیرات و بهینه سازی برج خنک کن و کولینگ تاور صنعتی

مشاوره در زمینه کاهش مصرف انرژی و آب کولینگ تاور

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

info@araco.ir

آدرس سایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی کولینگ تاور

  • محمد قربانعلی بیک

طبقه بندی برج خنک کننده(Types of cooling tower)

برج خنک کن(Cooling tower)، دارای دسته بندی های متفاوتی می باشد. طبقه بندی کولینگ تاور بر اساس شکل ظاهری، جنس بدنه، جهت برخورد جریان هوا با سیال و نحوه تماس آب با محیط در برج خنک کننده است.

انواع کولینگ

یکی از مهمترین دسته بندی، طبقه بندی برج خنک کن بر اساس نظر نحوه ایجاد جریان هوا(دمش یا مکش) می باشد.

به صورت کلی در مبحث تهویه دو حالت برای ایجاد جریان هوا در محیط داریم که برای برج خنک کننده هم این دو حالت وجود دارد.

-مکش هوا : برج خنک کن مکنده (Induced Draft Cooling tower)

-دمش هوا : برج خنک کن دمنده (Forced Draft Cooling tower)

حالت اول: مکش جریان هوا در کولینگ تاور، برج خنک کن مکنده

Induced Draft Cooling tower

در حالت کلی در تهویه صنعتی(به استثنای سرمایش و گرمایش)، مکش هوا از داخل یک محیط، روشی مناسب و بسیار متداول است. در حالتی که جریان هوا از محیط کشیده می شود و فن در خروجی قرار دارد، به دلیل افت فشار ایجاد شده، هوای محیط تقریبا به صورت مناسب از محیط خارج می شود.

در برج خنک کننده مکشی(Induced draft cooling tower)، که تقریبا اکثر کولینگ تاورهای موجود از این نوع هستند، فن در قسمت بالا قرار می گیرد و هوا را پس از برخورد با سیال(آب) به بیرون هدایت می کند.

مزیت برج خنک کن مکنده، مصرف انرژی کمتر و در عین حال هوا دهی بهتر به تمام نقاط برج می باشد. همچنین در کولینگ تاورهای Induced draft بدلیل قرار گیری فن در بالای برج خنک کننده، امکان استفاده از قطره گیر و لوور برای جلوگیری از پاشش آب به بیرون و عدم ورود گرد و خاک به داخل کولینگ تاور وجود دارد در تصویر ذیل نمونه این نوع برج خنک کن که فن و موتور آن در بخش بالایی برج یا فن استک قرار دارد مشاهده می شود.

کولینگ تاور مکنده

حالت دوم: دمش جریان هوا، برج خنک کن دمنده

Forced Draft Cooling tower

دمیدن هوا به داخل محیط، روش دومی است که در تهویه استفاده می شود. در این روش جریان هوای آزاد به داخل محیط دمیده شده، و از خروجی های تعبیه شده به بیرون می رود. نکته منفی در این روش، بالا بودن میزان مصرف انرژی به دلیل افت فشار زیاد و در عین حال پوشش کمتر محیط مورد نظر خواهد بود.

با این وجود در برخی موارد به خصوص در برج خنک کننده، استفاده از روش جریان دمشی لازم است. دلیل این مطلب وجود شرایطی است که سیال خروجی و آب خنک کاری دارد. به عنوان مثال در صنایع تولید فلز روی، به دلیل اسیدی بودن آب در کولینگ تاور، اگر از روش مکش هوا استفاده شود و جریان هوا همراه با بخار اسیدی، توسط فن به بیرون رانده شود، فن و تجهیزات محرک از قبیل موتور و گیربکس، در زمان کوتاهی دچار خوردگی شدید شده و عملا از کار می افتند.

به همین دلیل برج خنک کننده دمشی Forced Draft Cooling tower-در صنایعی که سیال خنک شونده اسیدی است کاربرد فراوانی دارد. به عنوان نمونه می توان برج خنک کننده صنایع احیاء و ذوب روی، سرب، خطوط تولید اسید و برخی صنایع غذایی را نام برد. کولینگ تاور های فورس درفت یا دمنده، هم با فن های گریز از مرکز و سانتریفیوژ و هم با فن های محوری تولید می شوند. در برج خنک کن فلزی پکیج بیشتر از فن سانتریفیوژ(فن کولری) استفاده می شود. کولینگ تاور فلزی در صنایع لبنیات بسیار مورد استفاده بود. شرکت آراکو آمادگی دارد برج خنک کننده فلزی دمشی برای شرکت ها و کارخانجات لبنیات به صورت سفارشی و از جنس استنلس استیل، گالوانیزه گرم یا آلومینیوم آنودایز شده تولید کند. 

کولینگ تاور فلزی سانتریفیوژ

عکس نمونه برج خنک کننده گالوانیزه فلزی جریان دمنده با فن سانتریفیوژ

شرکت های بزرگ صنعت Cooling tower دنیا مانند مارلی(Marley)، شرکت اس پی ایکس(SPX)، شرکت بالتیمور(Baltimore) و اواپکو(Evapco) هم کولینگ تاور فلزی دمنده تولید می کنند. در ابعاد بزرگ و برج خنک کن صنعتی مونتاژ در محل(Field erected cooling tower) به خاطر محدودیت در اندازه فن گریز از مرکز و سانتریفیوژ، از فن محوری برای تامین هوای مورد نیاز استفاده می شود. در تصاویر  زیر نمونه هایی از برج خنک کننده دمشی یا فورس درفت کولینگ تاور را میبینید. 

برج خنک کننده کارخانه روی

کولینگ تاور روی

نمونه کولینگ تاور طرح اوتوتک برای کارخانه تولید روی


طراحی و ساخت تخصصی برج خنک کن کارخانه های تولید روی

طراحی و تامین برج های خنک کننده با استاندارد CE اروپا

طراحی و ساخت برج خنک کن بدون پکینگ

ساخت برج های خنک کن با فن ورودی(دمنده)

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

خدمات انتخاب برج خنک کننده

کانال آپارات فیلم آموزشی کولینگ تاور


مقاله های مرتبط

دسته بندی برج خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب و هوا 

بررسی انواع کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

توضیحات در مورد کولینگ تاور فایبر گلاس بدون پکینگ(Forced Draft cooling tower)

دانلود جزوه (پرزنتیشن، مقاله) فارسی آشنایی با برج خنک کننده و انواع کولینگ تاور

  • محمد قربانعلی بیک

کولینگ تاور چیست  و چگونه کار می کند؟

آب خنک کاری(کولینگ واتر) پس از چرخش در داخل دستگاه ها و ماشین آلات، انرژی حرارتی را از آنها می گیرد و دمایش زیاد می شود. برای خنک کردن آب پروسس، معمولا از برج خنک کن استفاده می کنیم. حساسیت دستگاهها و خطوط تولید به دمای زیاد موجب می شود که اگر برج خنک کننده بی کیفیت بوده و یا راندمان عملکرد پایینی داشته باشد، امکان دارد کل خط تولید یک کارخانه متوقف گردد.

اهمیت Cooling tower در کارخانه ها

با توجه به توضیح بالا، می توانیم بگوییم:

کولینگ تاور قلب سیستم خنک کاری یک کارخانه است. بنابراین انتخاب و خرید یک برج خنک کن باکیفیت و استاندارد، اهمیت خاصی دارد.

برخی از مدیران فنی و مالکین کارخانه ها، تصور می کنند خریدن یک Cooling tower ارزان، باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود. اما واقعیت این است که خرید ارزان، معمولا هزینه و زمان تعمیرات را بالا می برد. به همین خاطر است که برج ارزان و بی کیفیت باعث دردسر همیشگی پرسنل تعمیرات و نگهداری خواهد شد و مقدار تولید مجموعه را هم کم می کند. این مساله در بازار رقابتی این روزها، مثل دور ریختن بخش زیادی از حاشیه سود تولید خواهد بود.

RMS Cooling tower Iran

بخاطر طولانی بودن این مقاله و راحتی دسترسی شما خوانندگان عزیز به بخش مورد نظر، در ابتدا فهرستی از تیترهای این مطلب قرار می دهیم تا با کلیک بر روی هر عنوان، به بخش مورد نظر منتقل شوید.

آشنایی با کولینگ تاور

انواع برج خنک کن

طرز کار برج خنک کننده

مفهوم تبخیر سطحی

وت بالب یعنی چه؟

رنج در ایرکولر و برج خنک کن به چه معنی است؟

مفهوم اپروچ

مقدار آب مصرفی کولینگ تاور

سیکل تغلیظ چطور تعریف می شود؟

ظرفیت برج خنک کننده به چه عواملی بستگی دارد؟


آشنایی با Cooling tower

کولینگ تاور(Cooling tower)، دستگاهی است که دمای سیال یا آب را با استفاده از تبخیر سطحی کاهش می دهد. بدلیل راندمان مناسب، کم هزینه و ساده تر بودن کاهش دما بر مبنای تبخیر سطحی نسبت به استفاده از چیلر یا ایر-کولر، استفاده از برج خنک کننده در صنایع مختلف گسترش یافته است.  

مقایسه برج خنک کننده جریان مخالف با جریان متقاطع

تصویر مقایسه نوع کارکرد برج خنک کن جریان مخالف و جریان متقاطع


طبقه بندی انواع برج خنک کن

برج خنک کننده انواع مختلفی دارد که پر مصرف ترین آنها، کولینگ تاور فایبرگلاس پکیج است. این نوع از Cooling tower در کارخانه شرکت سازنده و به صورت کامل تولید می شوند و نیاز به ستون جداگانه و بدنه بتونی یا کامپوزیت و فایبر مونتاژ در محل ندارند. مناسب ترین نوع برج پکیچ، کولینگ تاور مکعب شکل کانترفلو (جریان مخالف) است. البته در زمان خرید باید حتما به کیفیت محصول و داشتن استاندارد از طرف تولید کننده توجه داشته باشید. فراموش نکنید که برج خنک کن مخروطی(مدور یا بطری) شکل از نظر کیفیت و عملکرد سطح بسیار پایینی دارد و به خاطر ایرادها و مشکلات تعمیر نگهداری، انتخاب بسیار خطرناکی است.

نمودار درختی طبقه بندی انواع کولینگ تاور صنعتی

دسته بندی انواع برج خنک کن


روش کارکردن کولینگ تاور

در ابتدای این مطلب گفتیم که کارکرد برج خنک کننده بر اساس تبخیر سطحی آب است. پس برای اینکه متوجه شویم برج خنک کن چیست و چطور کار می کند، می خواهیم در مورد کلمات کلیدی مرتبط با Cooling tower توضیح دهیم. در این بخش مفهوم تبخیر سطحی که از مبانی انتقال حرارت در برج خنک کن است، را بررسی می کنیم.

شماتیک روش کارکردن برج خنک کننده

شماتیک کلی مسیر حرکت هوا و آب و نحوه عملکرد برج خنک کن


تبخیر سطحی چیست؟

تبخیر سطحی فرآیندی است که در آن، مایع مورد نظر به حالت بخار در می آید و گرمای نهان تبخیر را از محیط جذب می کند. به صورت کلی هر مایعی به میزان مشخصی در هر دما دچار تبخیر سطحی می شود. به عنوان مثال هنگامی که از استخر بیرون می آیید، با وجود اینکه دمای قطرات آب روی پوست شما به دمای تبخیر آب نرسیده، به دلیل تبخیر سطحی احساس سرما می کنید. شدت تبخیر سطحی به مقدار سرعت جریان هوا نیز بستگی دارد. به همین دلیل وقتی که از استخر خارج شدید، اگر باد شدیدی بوزد، احساس سرمای بیشتری می کنید. 


تفاوت تبخیر سطحی و تبخیر عادی

 Evaporation VS Vaporization

تفاوت تبخیر سطحی با تبخیر(بر اثر جوش آمدن) این است که تبخیر سطحی در هر دمایی اتفاق میافتد ولی تبخیر بر اثر جوش آمدن نیازمند رسیدن مایع به دمای تبخیر می باشد.

نمودارتبخیر، میعان و انجماد آب

گرمای مورد نیاز برای تبخیر(Q) با جرم جسم (m)رابطه مستقیم دارد و برای تبدیل تناسب به تساوی به یک ضریب نیاز داریم که در اینجا به نوع مایع ارتباط داشته و با LV نشان داده می‏شود. بنابراین داریم:

QV=m*LV

در ادامه می خواهیم با مفهوم دمای حباب مرطوب آشنا شویم.

تفاوت دمای حباب مرطوب یا وت بالب و دمای خشک هوا

تصویر روش اندازه گیری وت بالب برای محاسبات برج خنک کننده و کولینگ تاور


Wet bulb temperature

دمای حباب مرطوب یا تر(وت بالب)

در مباحث مربوط به تهویه، دمای خشک محیط دمایی است که به وسیله دماسنجی که در فضای باز و محلی دور از تابش مستقیم آفتاب قرار گرفته باشد، مشخص شود. اگر دمای محیط ثابت باشد، با بالا رفتن رطوبت نسبی، دمای مرطوب نیز بیشتر می گردد. به عنوان مثال امکان دارد دمای شهر کرمان با بندر عباس در برخی از مواقع سال یکسان باشد، اما به خاطر بالا بودن رطوبت نسبی، دمای مرطوب در بندر عباس همیشه بالاتر است. به همین دلیل در شهرهای جنوبی و شمالی ایران که رطوبت نسبی بالایی دارند از کولر آبی برای سرمایش استفاده نمی شود.


Dry bulb temperature

دمای خشک

دمای حباب خشک در هر منطقه طبق اطلاعات استخراج شده از ایستگاههای هواشناسی مربوطه، دارای میانگین حداقل و میانگین حداکثر می باشد که در محاسبات مربوط به تهویه به عنوان مرجع مورد استفاده قرار می گیرد.

تعریف دمای حباب مرطوب یا وت بالب(Wet Bulb) : با توجه به تعریف بیان شده در خصوص دمای خشک، اگر به دور حباب یک دماسنج، پارچه ای پیچانده، آنرا خیس کنیم و دما سنج را بچرخانیم، دمایی که به دست می آید به Wet Bulb یا دمای حباب مرطوب معروف است. این دما یک دمای تعادلی است که به میزان دمای خشک هوا و رطوبت نسبی و همچنین ارتفاع از سطح دریا وابسته است.

نحوه محاسبه دمای مرطوب با استفاده از دمای خشک و رطوبت نسبی که کمک چارت سایکرومتریک-Psychrometric chart می باشد که در ادامه لینک دانلود چارت سایکرومتریک قرار داده شده است.

چارت سایکرومتریک

دانلود نمودار سایکرومتریک

به عنوان مثال در بسیاری از طراحی ها محاسبات برج خنک کن در تهران بر مبنای دمای خشک 40 الی 44 درجه سانتیگراد و دمای مرطوب 24 درجه سانتیگراد می باشد که البته در سالیان اخیر دمای خشک و مرطوب تهران افزایش یافته و حتی در مناطق مختلف شهر متفاوت می باشد. مثلا دمای مرطوب در نزدیکی دریاچه چیتگر بالاتر از بقیه نقاط تهران است و به همین دلیل برای این منطقه باید از برج خنک کننده با طراحی خاص استفاده کرد.

دلیل اهمیت دمای مرطوب در محاسبات برج خنک کن این مطلب است که بر خلاف چیلرها که ظرفیت مشخصی دارند، تخمین اندازه و مشخصات برج خنک کننده با استفاده از واحد تن تبرید در کشور ایران منطقی نمی باشد. زیرا یک کولینگ تاور با ظرفیت 100 تن تبرید در تهران، مشخصاتی متفاوت از یک برج با همین ظرفیت در شهر اهواز(با رطوبت نسبی بالا) یا اصفهان و مشهد و تبریز خواهد داشت.یا همانطور که گفته شد ابعاد و مشخصات یک برج خنک کن 500 تن تبرید برای مناطق اطراف دریاچه چیتگر، با مشخصات کولینگ تاور 500 تن در منطقه 1 تفاوت دارد. 


اختلاف دمای رنج(range) در برج خنک کن/رنج چیست؟
Cooling tower Range temperature

اختلاف دمای بین سیال ورودی به برج و سیال خروجی از برج خنک کننده را Range (اختلاف دمای رنج) می نامند. در حقیقت این عدد نشانگر میزان تغییر دمای سیال یا آب در برج خنک کننده است.

آیا برای مقدار خنک کردن آب در کولینگ تاور محدودیت وجود دارد؟

شاید برای شما هم این سوال به وجود آمده باشد که آیا برج خنک کن می تواند دمای آب را بیشتر از 10 یا 15 درجه خنک کند؟ مثلا با استفاده از Cooling tower می توانیم آب را 20 یا 30 درجه سانتیگراد خنک تر کنیم؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم اگر دمای آب خنک شده(خروجی) از حداقل 3 الی 5 درجه از وت بالب بیشتر باشد، در بعضی از موارد ممکن است بتوانیم کولینگ واتر را حتی 30 تا 40 درجه و در یک مرحله با برج خنک کننده مدار باز، سردتر کنیم. البته هر چقدر دمای آب گرم ورودی بیشتر باشد، احتمال ایجاد اختلاف دمای، افزایش پیدا می کند. برای اینکه دمای آب در سیستم کولینگ را بیشتر از 15 درجه، خنک کنیم، لازم است از نرم افزارهای تخصصی طراحی استفاده شود. اگر می خواهید در این بخش بیشتر مطالعه کنید می توانید مقاله ما را با عنوان برج خنک کننده حداکثر چه مقدار آب را سرد می کند؟ مطالعه کنید. با این توضیحات مشخص است تولیدکنندگان قدیمی و سنتی که برج خنک کننده را به صورت تن تبریدی می فروشند، توانایی و دانش انجام این کار را ندارند و خیلی وقتها می گویند "نمی شود با کولینگ تاور آب را بیشتر از 10 تا 15 درجه خنک کرد"، البته این تصور کاملا اشتباه است. 

اگر می خواهید در این بخش بیشتر مطالعه کنید می توانید مقاله ما را با عنوان برج خنک کننده حداکثر چه مقدار آب را سرد می کند؟ مطالعه کنید.


اختلاف دمای اپروچ در برج خنک کننده/اپروچ 
Cooling tower Approach 

اپروچ یا دمای تقرب یعنی چه؟ اختلاف دمای سیال یا آب خنک شده در برج خنک کن و دمای مرطوب محیط(Wet bulb)، را اپروچ می گویند. بر اساس توضیحات قبلی، از نظر تئوری مقدار دمای Approach در کولینگ تاور، نمی تواند کمتر از 2 تا 3 درجه سانتیگراد باشد.

تعریف اپروچ و رنج در برج خنک کن

نمایش معنی اپروچ و رنج در طراحی و محاسبات برج خنک کننده


فاکتور اندازه(Coolig tower size factor) در برج خنک کن چه معنی دارد؟ 

خریدن یک تجهیز صنعتی با قیمت پایین به شرطی که کیفیت آن کم نشود برای همه مشتریان جذاب است. شاید برای شما جالب باشد اگر بدانید با داشتن اطلاعات مناسب در زمان طراحی برج خنک کن می توانید اندازه و ابعاد محصول مورد نظر را کمتر کنید و هزینه کمتری هم برای خرید پرداخت کنید.

در این روش با حفظ کردن اختلاف دمای ورودی و خروجی برج خنک کننده(یا دمای رنج)، مقدار اپروچ را زیاد می کنیم تا اندازه و ابعاد برج کمتر شود.

برای مثال اگر در تهران با ثابت بودن دبی آب، دمای ورودی و خروجی Cooling tower را از مقدار 38(دمای ورودی به کولینگ تاور) به 28(دمای خروجی کولینگ تاور) تغییر بدهیم و به دمای 40 درجه سانتیگراد به 30 درجه برسانیم، می توانیم اندازه کولینگ تاور را بین 10 الی 15 درصد بدون تغییر در ظرفیت حرارتی، کم کنیم. در نتیجه قیمت برج خنک کن نیز بدون کاهش کیفیت، کمتر می شود. 

دلیل این مساله مفهومی بسیار مهم در طراحی برج خنک کننده به نام، فاکتور اندازه و ابعاد است. این فاکتور با عدد میزان اپروچ (Approach) که اختلاف وت بالب یا دمای حباب مرطوب با دمای خروجی از کولینگ تاور است نسبت نمایی دارد. 

همانگونه که مطالب قبل بیان شده از نظر تئوری دمای اپروچ(Approach) در کولینگ تاور نمی تواند کمتر از 2 الی 3 درجه سانتیگراد باشد. در حقیقت هر اندازه دمای مورد نظر جهت خروجی برج خنک کننده به دمای حباب تر یا وت بالب(Wet Bulb) نزدیک باشد، ابعاد برج خنک کن افزایش می یابد. نمودار تغییرات فاکتور ابعاد به نسبت اپروچ را در ادامه مشاهده می کنید. فرمول تبدیل دمای فارنهایت به سانتیگراد C=(F-32)*5/9 و با حذف عدد ثابت 32، به این دلیل که اختلاف دما مورد نظر است، مشخص می گردد که در عدد اپروچ حدود 17 درجه فارنهایت، معادل 9.5 درجه سانتیگراد، فاکتور ابعاد برج خنک کننده برابر 1 خواهد بود.

این در حالی است که در صورت کاهش دمای Approach (یعنی نزدیکتر شدن دمای خروجی برج خنک کن به وت بالب - حباب مرطوب) به عددی حدود 10 درجه فارنهایت معادل 5.5 درجه سانتیگراد، سایز برج خنک کن مورد نظر 1.5 برابر خواهد شد. این مساله موجب بزرگ شدن بیش از حد ابعاد برج خنک کن و بالا رفتن قابل توجه هزینه ساخت و قیمت کولینگ تاور می شود.

برای همین توصیه می کنیم به منظور امکان ارائه پیشنهاد قیمت مناسب برای برج خنک کننده، دمای خروجی کولینگ واتر را حداقل در حدود 7 الی 10 درجه سانتیگراد بالاتر از وت بالب یا دمای حباب تر انتخاب کنید تا فاکتور ابعاد کولینگ تاور - Cooling tower size factor - نزدیک 1 باشد.

فاکتور اندازه کولینگ تاور

فاکتور اندازه برج خنک کن در مقایسه با اپروچ بر حسب درجه فارنهایت


معنی آب جبرانی در کولینگ تاور

میک آپ چیست؟ 

Cooling tower make up water 

آب جبرانی یا میک آپ کولینگ تاور به آبی گفته می شود که برای جبران آب تبخیر شده و سر ریز به داخل مخزن و بسین برج خنک کننده اضافه می شود. آب Make up در برج خنک کننده حتما باید شرایط خاصی از لحاظ سختی و  PHداشته باشد.

میزان آب میک آپ(جبرانی) در برج خنک کن = میزان تبخیر + میزان تلاف ناشی از پرتاب قطرات + میزان آب سر ریز یا بلو دان

مفهوم آب سر ریز یا زیر کش شده در برج خنک کنندهCooling tower Range Blow Down)): آب سرریز یا زیرکشBlow down)) در برج خنک کننده به میزان آبی گفته می شود که به منظور حفظ شرایط آب (سختی آب، ذرات معلق و ...) در محدوده ای معین از مخزن کولینگ تاور تخلیه می گردد.


تعریف چرخه تغلیظ در برج خنک کننده

Cycle Of Concentration / COC in Cooling tower

سیکل تغلیظ یا COC در کولینگ تاور به نسبت ذرات محلول در آب درون برج خنک کن به ذرات محلول در آب ورودی یا همان آب میکاپ گفته می شود. همانگونه که بیان شد ذرات معلق و محلول درون مدار برج خنک کن به همراه بخار از کولینگ تاور خارج نمی شوند و بنابراین به مرور زمان غلظت آنها افزایش می یابد. به همین دلیل نیز از طریق آب زیر کش یا همان آب بلو داون، باید مقدار این ذرات را به حد استاندارد و مناسبی رساند. 

میزان سیکل تغلیظ یا Cycle Of Concentration در برج خنک کن صنعتی بستگی به شرایط آب و کاربری Cooling tower دارد ولی به صورت کلی عدد مناسب برای سیکل تغلیظ برج خنک کن بین 3 الی 8 می باشد.

با توجه به این نکات مشخص می شود که برای انتخاب یک برج خنک کن باید حتما از یک مشاور متخصص در این حوزه استفاده کرد تا پس از خرید کولینگ تاور، از نظر کارایی و عملکرد متحمل خسارت نگردید.


تعیین ظرفیت کولینگ تاور

تناژ تبرید برج خنک کن چقدر است؟

در ابتدای این بحث باید مساله ای که متاسفانه در بازار تهویه و سرمایش به شدت رواج دارد را برای شما توضیح بدهیم. ظرفیت برج خنک کننده بر حسب تن تبرید، ارتباطی با ابعاد و اندازه آن ندارد و نباید در کاربرد صنعتی، تن تبرید برج خنک کننده را استعلام کنیم!

معنای این جمله این است که مثلا یک کولینگ تاور با ظرفیت 100 تن تبرید، می تواند از یک برج خنک کن 200 تن بزرگتر باشد.

قیمت ها و استعلام هایی که در بازار Cooling tower بر حسب تن تبرید، انجام می شود با فرض این است که برج خنک کن مورد نظر برای چیلر جذبی و یا تراکمی استفاده می شود که اختلاف دمای ورودی و خروجی آن 5 درجه سانتیگراد و دماهای آن هم مشخص است. به همین علت در برج خنک کن صنعتی که اختلاف دمای آب ورودی با خروجی کولینگ تاور معمولا از 10 درجه شروع می شود و در مواردی به بالای 30 درجه سانتیگراد میرسد، نمی توانید با استفاده از تن تبرید، اندازه برج خنک کننده و مدل آن را مشخص کنید. در این شرایط خریدارانی که بدون طراحی و مشخص کردن دبی آب در گردش و دمای رنج و اپروچ، برج خنک کن می خرند، در خط تولید دچار مشکل خواهند شد و در فصل تابستان نمی توانند به دمای دلخواه خود برسند.

توضیح بیشتر این است که به عنوان مثال یک برج خنک کن 500 تن تبرید که به روش سنتی از بازار خریداری شده باشد، برای اختلاف دمای 5 الی 7 درجه سانتیگراد و در شرایط آب و هوایی تهران می تواند ظرفیت کامل خود را داشته باشد. یعنی اگر مثلا دمای آب ورودی 45 الی 50 درجه و دمای آب خروجی کولینگ، 30 درجه باشد، دیگر آن برج نمی تواند در ظرفیت کامل خود کار کند و ممکن است ظرفیت کاری سرمایشش به تناژ تبرید کمتر از 250 برسد.

این موارد لزوم نیاز به طراحی و ارائه اطلاعات دقیق در طراحی را مشخص می کند.

ظرفیت برج خنک کن (کولینگ تاور) : به مقدار حرارتی که برج خنک کننده با عمل تبخیر از کولینگ واتر جذب می کند، ظرفیت سرمایش می گویند. ظرفیت نامی برج خنک کننده با ظرفیت واقعی و عملکردی آن تفاوت دارد.

واحد ظرفیت برج خنک کننده بر حسب کیلو وات یا تناژ تبرید است. هر کیلووات معادل 0.2843 تن تبرید است.


آیا برج خنک کننده در جنوب(خوزستان، هرمزگان) و شمال(مازندران و گیلان) هم کار می کند؟

یک سوال بسیار متداول این است که در شهرهای ساحلی یا جاهایی که نزدیک دریا و اقیانوس است، با وجود اینکه رطوبت خیلی بالاست آیا باز هم Cooling tower کار می کند. در پاسخ این سوال باید بگوییم بله. برج خنک کننده در شهر هایی با رطوبت نسبی 95 درصد هم کار می کند. البته دمای کولینگ واتر خروجی، از شهرهای خشک معمولا بیشتر است.

برای مثال اگر در مرداد ماه با برج خنک کن در کرمان بتوانید به دمای 25 درجه سانتیگراد برسید، همان کولینگ تاور در شمال(مازندران، گیلان، گلستان) نهایتا می تواند آب را تا 28 الی 29 درجه سانتیگراد خنک کند که این مشکل به خاطر رطوبت نسبی بالا است.

دانلود و مشاهده فیلم آموزشی درباره برج خنک کننده - کولینگ تاور

خدمات ما در بخش انتخاب و طراحی برج خنک کننده صنعتی و مجتمع های تجاری و مسکونی به شرح زیر است می باشد:

  • ارزیابی اطلاعات فنی (مشخصات چیلر یا دیتای دمای آب ورودی و خروجی برج در کارخانه ها)
  • دریافت اطلاعات اقلیمی و شرایط آب در منطقه
  • ارائه پیشنهاد مالی و زمانی خدمات مشاوره و عقد قرارداد
  • طراحی اولیه برج خنک کن - کولینگ تاور
  • تامین و فروش پکینگ و قطره گیر PVC و PP کولینگ تاور
  • فروش پکینگ نت اسپلش ضد رسوب آلمانی
  • مشاوره در حوزه خرید قطعات و تجهیزات برج خنک کننده

در مطالب بعدی در خصوص انواع برج خنک کن و مزایای و معایب هر یک از موارد توضیح داده خواهد شد.


مقاله های مرتبط

فن برج خنک کننده فایبرگلاس

طبقه بندی برج خنک کن - کولینگ تاور - از نظر نحوه ایجاد جریان هوا 

مطلب مربوط به طبقه بندی برج خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب و هوا

مطلب مربوط به طبقه بندی و انواع کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

مطلب مربوط به تاریخچه برج خنک کننده - کولینگ تاور

آشنایی با برج خنک کننده مدار بسته 

نحوه عملکرد برج خنک کننده هیبرید - Hybrid Cooling tower

برگزاری دوره آشنایی با برج خنک کننده و روش های کاهش مصرف آب

بازرسی، ممیزی انرِژی و بهینه کردن برج خنک کن

محاسبه مصرف آب در کولینگ تاور

کولینگ تاور کانتر فلو استاندارد و فایبرگلاس

نمونه برج خنک کن فایبرگلاس کانتر فلو مکعبی تولید شده 


طراحی و فروش کولینگ تاور (برج خنک کننده) صنعتی با استاندارد CE اروپا

تولید برج خنک کننده کانتر فلو فایبر گلاس با کیفیت مناسب

شبیه سازی سیالاتی و جریان هوا در کولینگ تاور(برج خنک کننده)

تامین قطعات برج خنک کن(پکینگ، فن، قطره گیر، لوور)

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

آدرس وبسایت شرکت آراکو 

کانال آپارات فیلم آموزشی کولینگ تاور

  • محمد قربانعلی بیک
طراحی و تولید برج خنک کننده صنعتی

فروش و استعلام قیمت برج خنک کننده
فروش پکینگ نت اسپلش NC 20 آلمانی
طراحی برج خنک کن فایبرگلاس کانتر فلو
پروانه و فن فایبرگلاس کولینگ تاور
تولید فن و پره کامپوزیت ایرکولر
دانلود کتاب و استاندارد برج خنک کننده
فروش پکینگ فیلم PVC و PP کولینگ
کاهش مصرف آب برج خنک کن
ساخت و قیمت کولینگ تاور هیبرید
برج خنک کن مدار بسته و کویل گالوانیزه
مشاوره انتخاب برج خنک کننده صنعتی
شماره تماس(قربانعلی بیک) : 09124780268
شماره تماس شرکت : 02166129745

آخرین نظرات