کولینگ تاور
کولینگ تاور نوعی سیستم دفع حرارت است، مبتنی بر فرآیند سرمایش تبخیری که جهت تولید آب خنک مورد نیاز در صنایع مختلفی از جمله نیروگاه های تولید برق، پتروشیمی ها، تولید مواد غذایی و همچنین برای تأمین آب خنک لازم در چیلرهای آبی نیز به کار می رود.
نحوه عملکرد کولینگ تاور
اساساً دفع حرارت از جریان آب داغ ورودی به برج خنک کننده، بواسطه تبخیر مقداری از جریان آب صورت می گیرد. به نحوی که پس از تماس ایجاد شده میان آب و جریان طبیعی یا اجباری هوا درون برج، بخشی از آب در گردش، تبخیر شده و به این ترتیب دمای آب باقی مانده کاهش می یابد. به عبارت ساده تر، گرمای آب داغ ورودی از طریق فرایند تبخیر به جریان هوای عبوری منتقل شده و این چنین ضمن پایین آمدن دمای آب، گرمای نهان هوا و در واقع دمای مرطوب آن به شدت افزایش می یابد.
بنابراین، میزان توانایی کولینگ تاور در کاهش دمای آب، بستگی به مقدار رطوبتی دارد که هوای ورودی به برج می تواند جذب کند. چنانکه کاهش دمای آب در برج خنک کننده تا نزدیک به 3 درجه سانتی گراد بیشتر از دمای مرطوب هوای محیط، امکان پذیر خواهد بود.
طبقه بندی کولینگ تاور
این مبدل حرارتی بر اساس معیار های مختلفی طبقه بندی می شود که عبارتند از:
اولین دسته بندی این مدل مبدل های حرارتی بر اساس چگونگی جریان آب مدار انجام می شود که شامل مبدل های جریان آب باز و بسته هستند. این دسته بندی به زیر دسته های برج های خنک کننده مدار باز، مدار بسته طبقه بندی می شود که عملکرد هر کدام هم متفاوت است.
روش دیگر طبقه بندی این نوع مبدل حرارتی بر اساس چگونگی جریان هوا است. در این شیوه برج ها به دو دسته مجزا دسته بندی می شوند که شامل: برج های خنک کننده دمشی و جریان متقاطع هستند.
روش دیگر برای طبقه بندی کولینگ تاور بر اساس چگونگی تداخل آب و هوا است. در این شیوه این مبدل حرارتی به دو دسته برج های جریان مخالف و جریان متقاطع طبقه بندی می شوند.
روش دیگر برای طبقه بندی کولینگ تاور ها بر اساس چگونگی توزیع است. منظور از چگونگی توزیع سیستم، توزیع آب در برج بوده که به دو نوع سیستم توزیع ثقلی و سیستم توزیع تحت فشار یا اسپری طبقه بندی می شوند. هر کدام از این سیستم ها ویژگی های خاص خود را دارند.
طبقه بندی برج های خنک کننده بر اساس بکارگیری سطوح تبادل روش دیگر برای دسته بندی این نوع مبدل های حرارتی است. در این شیوه سطوح تبادل به دو نوع پی وی سی و چوب و مواد خاص دسته بندی می شوند.
در نهایت اینکه کولینگ تاور را از جهت سیستم محرکه هوا هم به دو دسته فن محوری و فن گریز از مرکز طبقه بندی کرده و هر کدام از این فن ها جریان اجباری هوا را به حرکت در می آورند.
نحوه عملکرد کولینگ تاور
عملکرد این نوع مبدل حرارتی بسیار ساده است. به این شیوه که در ابتدا سرعت جریان آب را در پایین برج پایین آورده و بعد با افزایش جریان هوا در داخل برج آب خنک می شود. در مورد برج هایی که مدار باز هستند، سیستم کمی متفاوت است به این صورت که برای عملکرد آنها نیاز به یک فن است که این فن جریان هوا را افزایش می دهد. به بیان ساده در برج خنک کننده یک پمپ، آب را که در فرایند تعیین شده داغ شده است را با استفاده از سیستم لوله کشی به بالای برج منتقل می کند.
در شبکه لوله ای که آب را منتقل می کند نازل هایی وجود دارد که آب را با فشار کم بر روی قطعه ای به نام پکینگ می پاشد. این کار باعث کاهش سرعت آب می شود و در اثر نیروی گرانش آب آرام آرام به سمت پایین حرکت می کند. در همین زمان هوا با استفاده از چند فن که در بالای برج قرار دارد به سمت بالا جریان پیدا کرده و با سطح پکینگ در تماس با آب داغ قرار می گیرد و در اثر برخورد آب داغ با هوای سرد گرمای آب به هوای مجاور آن منتقل می شود و در نهایت آب سرد شده در تشتی که کف برج خنک کننده تعبیه شده است، جمع می شود و از طریق مجرای مشخصی خارج می گردد.
