برج خنک کننده به طور گسترده در جهان برای خنک کردن آب با هزینه کم و با استفاده از تبخیر استفاده می شود. برج های خنک کننده بیشتر در پالایشگاه‌های نفتی، پتروشیمی، شیمیایی، نیروگاه‌های حرارتی و در سیستم‌های HVAC به منظور سرمایش استفاده می‌شوند.
برج های خنک کننده، بسته به جریان هوا و آب در تنظیمات مختلفی قرار می گیرند. آنها باید به درستی انتخاب شوند تا راندمان بالایی داشته باشند. تأمین آب یکی از تأثیرات مهم برج های خنک کننده است. برج خنک کننده ابارا یا کراس فلو و جریان مخالف یکی از انواع بسیار کاربردی برج های خنک کننده می باشد.
برج خنک کننده جریان متقاطع یا برج خنک کن کراس فلو (Cross Flow Cooling Tower) نوعی سیستم مدار باز جهت خنک نمودن آب محسوب می شود. برج خنک کن جریان متقاطع برای اولین بار توسط شرکت ابارا در ژاپن برای خنک کردن آب در مناطق شرجی ارائه گردید و به همین دلیل در صنایع برودتی تحت عنوان برج خنک کننده ابارا نیز شناخته می شود.
در برج خنک کننده ابارا جریان آب از بالای برج به سمت پایین پاشیده شده و هوا از قسمت پایین توسط یک فن یا پروانه در جهت عمود بر جریان آب دهش یا مکش شده و در این ارتباط جریان آب در سطح عرضی کولینگ تاور خنک می گردد. نوع ساختار برج خنک کننده کراس فلو به شکل هندسی مستطیل می باشد و جریان هوا از دو طرف توسط لوور یا دریچه های ورودی سرتاسری به داخل کشیده می شود.
سیستم توزیع آب در ابارا به صورت ثقلی می باشد؛ یعنی آب با فشار پمپ از طریق لوله به بالای تشت می رسد و از طریق باکس توزیع به آرامی به روی سطح تشت توزیع پخش می شود. در زیر تشت در ردیف های متوالی سوراخ هایی وجود دارد که آب به صورت قطره به سمت پایین و روی پکینگ ها حرکت می کند.
آب در برج خنک کن، روی پكينگ ها حركت می كند. در طی این فرایند نیز به طور همزمان هوا از لبه های كناری وارد دستگاه شده و از ميان صفحات پكينگ برج خنك كننده عبور می كند. مبادله حرارت و جرم در ناحيه پكينگ صورت می گيرد و به این طریق آب خنك شده و در تشت دستگاه جمع می شود.
پكينگ برج خنک کننده ابارا نقش اصلی را در ايجاد سطح تماس ميان آب و هوا بر عهده دارد و در حقيقت قلب برج می باشد. اين پكينگ از ورق هایی از جنس PVC ساخته شده است كه دارای گام و مشخصات مشخص و خاصی است. برای تهيه اين نوع پكينگ مطابق با نمونه اصلی باید با شركت سازنده کولینگ تاور طرح ابارا تماس حاصل فرماييد. در تصوير زير كاتالوگ برج خنك كننده ابارا (سري MX) را ملاحظه می فرماييد.
اين برج را می توان به صورت ماژولار در كنار يكديگر نصب نمود، به همین دلیل این برج فضای كمتری را اشغال خواهد كرد. به دليل ورود هوا از دو طرف برج خنك كننده جريان متقاطع و بسته بودن دو طرف ديگر، می توان سلول های برج خنك كننده را به صورت مدولار در حالي كه فضای كمی را اشغال کرده اند، در كنار هم و به صورت سری قرار داد.
در دو طرف بسته دستگاه نیز امكان طراحی درب ورودی وجود دارد. بنابراين ورود اپراتور و تعميرات برج خنك كننده به درون دستگاه به راحتی امكان پذير است. معمولاً به دليل ملاحضات مربوط به شكل گيری مسير جريان هوا و آب، ساختار دستگاه بزرگتر بوده و ساخت اين دستگاه نیز پر هزينه تر از برج خنك كننده جريان مخالف است.
قیمت برج خنک کننده یا کولینگ تاور ابارا به پارامترهای بسیار زیادی وابسته است که مهمترین پارامترها شامل کیفیت تجهیزات و قطعات مورد استفاده در تولید برج خنک کن می باشند. البته جنس بدنه نیز تأثیر قابل توجهی بر تعیین قیمت برج خنک کن ابارا دارد. البته عوامل تاثیرگذار دیگری نیز در نوسانات قیمت برج خنک کننده دخالت دارند. مواردی مثل کیفیت الکتروموتور، کیفیت پکینگ ها، جنس بدنه، مکعبی یا گرد بودن دستگاه، قالبی بودن یا نبودن پنل های مورد استفاده در تولید بدنه برج های فایبرگلاس. همچنین پارامترهای دیگری مثل جنس قطره گیرها و چکه گیرها، چدنی یا فولادی بودن اسپرینکلر، ظرفیت برج که می تواند در دامنه 20 تا 3000 تن بروت تغییر کند، مونتاژ یا دمونتاژ بودن کولینگ که به اندازه قالب های تولید کننده و همزمان ظرفیت دستگاه وابسته می باشد و… نیز بر هزینه کولینگ تاورهای ابارا تأثیر مستقیم و غیرمستقیم دارند.
منبع: شرکت بادران تهویه صنعت (طراحی، مهندسی و ساخت انواع برج خنک کننده و تجهیزات تهویه مطبوع)
