نحوه عملکرد برج های خنک کننده

نحوه عملکرد برج خنک کننده

در این مبحث ، نحوه عملکرد یک برج خنک کننده را بررسی خواهیم کرد. این شامل کار اساسی ترین متداول ترین نوع برج خنک کننده “مرطوب” یا “باز” ​​است که در اکثر اماکن تجاری مرتفع و صنعتی مشاهده خواهید کرد.

چرا برجهای خنک کننده باز رایج ترین هستند؟

برجهای خنک کننده باز یا مرطوب کارآمدترین روش برای رد گرما از سیستم خنک کننده است زیرا آب برای جلوگیری از گرما تبخیر می شود. این امر باعث از بین رفتن آب سیستم خنک کننده می شود و بنابراین برای کلیه مکان ها و طراحی سیستم مناسب نیست.

چطورکار می کنند؟

برج خنک کننده را در بالای یک ساختمان معمولی از نوع اداری در نظر بگیرید. پمپ گریز از مرکز ، آب ، معروف به “آب کندانسور” ، را بین چیلر موجود در زیر زمین و برج خنک کننده روی پشت بام حرکت می دهد. چیلر گرما را به آب خازن اضافه می کند و برج خنک کننده با رد کردن این اتمسفر ، آن را خنک می کند. گرمی که آن را رد می کند تمام گرمای ناخواسته ناشی از ساختمان است که توسط مردم ، رایانه ها ، نور خورشید ، روشنایی و غیره ایجاد می شود. همچنین باید گرمای حاصل از کمپرسور چیلر را رد کند.

آب کندانسور کندانسور چیلر را در حدود ۳۲ درجه سانتیگراد (۸۹٫۶ درجه فارنهایت) باقی می گذارد و پمپ این کار را به برج خنک کننده می فرستد. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که آب کندانسور از برج خنک کننده خارج شده و مجددا وارد کندانسور چیلر شود ، باید در حدود ۲۷ درجه سانتیگراد (۸۰٫۶ درجه فارنهایت) باشد تا بتواند گرمای کافی را در چرخه بعدی خود برداشت کند.

قسمت هایی از برج خنک کننده

قبل از اینکه ببینیم چگونه یک برج خنک کننده گرما را رد می کند. بیایید ابتدا به قسمت های داخل یک برج خنک کننده نگاه کنیم.

بخش هایی از برج خنک کننده

پنکه: فن هوای محیط خنک را از طریق فیلترهای موجود در پایه جمع می کند و آن را از بالای برج خنک کننده بیرون می آورد و گرما و رطوبت را با آن می گیرد.

کمربند درایو و درایو موتور: ساده ترین روش چرخاندن پره های فن. این همچنین می تواند درایو مستقیم ، زنجیر محور یا چرخ دنده نصب شود.

Drift Eliminator: این باعث می شود هوا جهت خود را تغییر داده و مقداری از رطوبت موجود در هوا را ترک کند که باعث کاهش هزینه های عملیاتی می شود.

ورودی آب کندانسور: اینجاست که آب کندانسور گرم وارد برج خنک کننده می شود

نازل های اسپری: آب کندانسور گرم از طریق این نازل ها ریخته می شود و باعث می شود تا در اسپری قطرات کوچک ریخته شود.

Fill Packaging: قطرات اسپری آب کندانسور باعث افزایش سطح انتقال حرارت می شوند و به هوا (که در جهت مخالف جریان دارد) اجازه می دهد تا مقداری از گرما را از بین ببرد و همچنین رطوبت ناشی از تبخیر را از بین ببرد.

فیلتر: این جایی است که فن آن هوا را از آن بیرون می کشد. فیلتر میزان خاک و برگهای ورودی به برج خنک کننده را محدود می کند. هوا هنگام خنک شدن و وارد شدن در قسمت خنک تر ، خشک می شود.

خروجی آب کندانسور: در اینجاست که آب کندانسور برج خنک کننده را ترک می کند. در دمای پایین تر از زمانی که در قسمت بالا وارد می شود ، باقی می ماند.

Water Makeup: حداقل سطح آب در حوضه برج خنک کننده نگه داشته می شود. آب از برج خنک کننده در اثر تبخیر از بین می رود ، بلکه هنگامی که برج خنک کننده برای خلاص شدن از شر خاک و نمک انباشته شده تخلیه می شود.

سرریز: اگر سطح آب در حوضه بیش از حد زیاد شود ، در اینجا و به بیرون تخلیه می شود.

زهکشی: در حین کار معمولی ، هنگامی که سطح ناخالصی های موجود در آب خیلی بالا می رود ، از برج خنک کننده تخلیه می شود. ناخالصی ها از تجمع خاک و نمکی هستند که با تبخیر آب و تشکیل این گردوغبارها تشکیل می شوند. این اغلب به “انفجار” گفته می شود.

چگونه برج خنک کننده گرما را رد می کند؟

آب کندانسور گرم در نزدیکی بالای برج خنک کننده وارد می شود. از طریق برخی نازل ها عبور می کند که آب را در قطرات کوچک در سراسر بسته بندی پر می کند. سطح اسپری باعث افزایش سطح آب می شود و باعث می شود گرمای بیشتری رد شود.

نازل های اسپری برج خنک کننده

بسته بندی برج خنک کننده برج

آب در سراسر بسته بندی پر شده اسپری می شود

اسپری آب کندانسور برای پر کردن بسته بندی

این قطرات از اسپری ، بسته بندی پر شده را پایین می آورند و باعث ایجاد فیلم نازک آب روی سطح آن می شود. آب در هوا تبخیر می شود و گرما را با خود دور می کند.

فیلم نازک از آب کندانسور

برای خنک کنندگی بیشتر ، برجهای خنک کننده از فن استفاده می کنند تا تبخیر بیشتری ایجاد کند. پنکه هوا را از طریق فیلترهای موجود در قسمت پایین دستگاه می کشد و آن را از طریق بالای برج خنک کننده به بالا و خارج می کند و از داخل بسته بندی پر شده و از بین می رود. هوا در جهت مخالف جریان آب کندانسور جریان می یابد.

هوای برج خنک کننده در گذشته بسته های پر شده را پر می کند

با ترکیب اسپری آب ، فیلم نازک آب روی بسته بندی پر شده و جریان هوای خنک ، مقدار زیادی از انتقال گرما دریافت می کنید.

جریان هوا و آب کندانسور

فقط برای یادآوری آب کندانسور گرم وارد برج می شود و روی بسته بندی پر شده اسپری می شود. این اسپری باعث می شود که بسته بندی پر شود و یک فیلم نازک از آب روی آن ایجاد شود ، آب تبخیر می شود و سرد می شود. هوای خشک خنک از زیر برج وارد می شود و از بسته بندی پر شده در جهت مخالف به جریان آب کندانسور عبور می کند ، این باعث می شود گرما و رطوبت از فیلم نازک آب برداشت شود. آب کندانسور کف برج خنک کننده را با دمای پایین تر می کند. هوا با آن گرما بالای برج خنک کننده را ترک می کند اما مقداری از آب را نیز با خود دور می کند.

انتقال حرارت برج خنک کننده

آب هزینه دارد بنابراین به منظور پایین نگه داشتن هزینه های بهره برداری و مصرف آب ، برجهای خنک کننده اغلب از دستگاههای برقی استفاده می کنند. اینها در بالای بسته های پر شده و نازل های اسپری اما در زیر فن قرار دارند.

برجهای برقی برج خنک کننده

حذف کننده های رانش عمداً جهت را تغییر می دهند تا هوای خارج شده در مقابل آن متراکم شود. این رطوبت مقداری از رطوبت موجود در هوا را از بین می برد و سپس برای خنک کردن بیشتر به داخل بسته بندی پرشده می رود و در نهایت در حوضه برج خنک کننده جمع می شود تا به چیلر فرستاده شود.

درایور بر روی برج خنک کننده

آب خازن خنک کننده در حوضه برج جمع می شود. این به چیلر برمی گردد که در آن گرمای بیشتری را برداشت می کند و چرخه دوباره شروع می شود. معمولاً یک فیلتر در قسمت خروجی وجود دارد تا از ورود اجسام خارجی به لوله اطمینان حاصل نکند زیرا این کار وارد پره های پمپ می شود.

حوضچه برج خنک کننده

دریچه شناور در حوضه جریان آب از ورودی آب آرایش را کنترل می کند و تضمین می کند حداقل سطح آب حفظ می شود. این آب به دلیل تلفات تبخیر و همچنین در هنگام ریزش ضربه در صدر قرار دارد.

سرریز از ورود آب خازن زیاد در حوضه برج خنک کننده جلوگیری می کند. آب ورودی به اینجا معمولاً برای تخلیه ارسال می شود.

تخلیه معمولاً دارای دریچه خودکار متصل است. سنسورهای واقع در حوضه یا لوله های سیستم کندانسور سطح ناخالصی ها (خاک و نمک) را تشخیص می دهند و اگر سطح بیش از حد بالا باشد ، تخلیه آب شروع می شود. این زهکشی به عنوان “ضربه” شناخته می شود و باعث ریزش دریچه شناور می شود که اجازه می دهد آب شیرین از داخل ورودی آرایش وارد شود. ناخالصی ها در حال حاضر در آب کندانسور و همچنین هوا هستند ، اما با تبخیر آب ، این موارد را پشت سر می گذارد. در صورت تبخیر کافی از آب ، باعث ایجاد ناخالصی هایی می شود که به تجهیزات آسیب می رساند و باعث کاهش برج خنک کننده ، چیلر و پمپ و کارآیی آن می شود.

در آب و هوای خنک تر ، برخی از حوضچه های برج خنک کننده دارای یک بخاری برقی برقی نصب می شوند. این در حداقل دمای مشخص شده هوا (به عنوان مثال ۵ درجه سانتیگراد ، ۴۱ درجه فارنهایت) روشن می شود تا از سرمازدگی جلوگیری شود.