یا ماژول (Multi-cell Cooling Tower) یکسازه مهندسی است که برای خنک کردن آب در فرآیندهای صنعتی و نیروگاه‌ها استفاده می‌شود. برج خنک کننده در واقع یک تجهیزاتی است که به منظور استفاده می‌شود. این برج‌ها به صورت عمودی ساخته شده‌اند و دارای چندین سلول هستند که هر سلول به صورت مستقل عمل می‌کند.برج خنک کننده چند سلولی عملکردی شبیه به دارد، با این تفاوت که به جای استفاده از یک سلول برای خنک کردن آب، چندین سلول در کنار هم قرار می‌گیرند.
هر سلول دارای سیستم جداگانه‌ای برای تبادل حرارت با آب و هوا است. این سلولها معمولاً به صورت پله‌ای در برج قرار می‌گیرند تا سطح تماس بین آب و هوا را افزایش دهند و به تبادل حرارت بیشتر کمک کنند. هدف استفاده از پکینگ در برج های خنک کننده ، افزایش سطح و زمان تماس میان آب و هوا می باشد.
با استفاده از برج خنک کننده چند سلولی، میزان بیشتر می‌شود و این امکان وجود دارد که در صورت نیاز، بخشی از سلولها را خاموش کرده و فقط برخی از سلولها را برای خنک کردن آب استفاده کنید. این باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود زیرا توانایی تنظیم کارایی برج به صورت پویا وجود دارد.
در این راستا، چند سلولی به عنوان یک تکنولوژی پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله، به بررسی عملکرد، مزایا و کاربردهای برج خنک کننده چند سلولی می‌پردازیم.
عملکرد برج خنک کننده چند سلولی
برج خنک کننده چند سلولی، یک است که به منظور خنک کردن آب در فرآیندهای صنعتی و نیروگاه‌ها استفاده می‌شود. این برج‌ها از چندین سلول تشکیل شده‌اند، هر سلول دارای یک سیستم جداگانه برای تبادل حرارت با آب و هوا است.
سلولها معمولاً در قالب پله‌هایی در برج قرار می‌گیرند تا سطح تماس بین آب و هوا را افزایش دهند و به تبادل حرارت بیشتر کمک کنند. کولینگ تاور چند سلولی قابلیت تنظیم کارایی خود را دارد و در صورت نیاز، بخشی از سلولها را خاموش کرده و فقط برخی از سلولها را برای خنک کردن آب استفاده می‌کند، که این امر به صرفه‌جویی در مصرف انرژی منجر می‌شود.
مزایا و مزیت‌های برج خنک کننده چند سلولی
- کارایی بالا: برج خنک کن چند سلولی با تنظیم کارایی خود، قادر به ارائه خنکای بالاتر در مقایسه با برج‌های تک سلولی است. این امر منجر به بهبود عملکرد سیستم‌های صنعتی و کاهش مصرف انرژی می‌شود.
- انعطاف‌پذیری: برج خنک کن چند سلولی قابلیت تنظیم و کنترل کارایی خود را دارد. با توجه به نیاز و شرایط محیطی، می‌توان بخشی از سلولها را خاموش کرده و فقط برخی از سلولها را فعال نمود. این انعطاف‌پذیری به مدیران امکان می‌دهد تا مصرف انرژی را بهینه‌سازی کنند و همچنین در مواقع ضرورتی و نیاز به خنکای بیشتر، برج را به صورت دینامیک تنظیم کنند.
- فضای کمتر: استفاده از کولیگ تاور چند سلولی در مقایسه با برج‌های تک سلولی، امکان استفاده بهینه‌تر از فضا را فراهم می‌کند. با ترکیب چندین سلول در یک برج، میزان خنک کردن آب افزایش می‌یابد و نیاز به فضای بزرگتری برای نصب برج وجود ندارد.
کاربردهای کولینگ تاور چند سلولی
برج خنک کننده چند سلولی در صنایع مختلف و نیروگاه‌ها به عنوان یک راه حل استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای اصلی آن عبارتند از:
- نیروگاه‌ها: در نیروگاه‌های حرارتی و نیروگاه‌های بخاری، کولینگ تاور چند سلولی جهت خنک کردن آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این برج‌ها توانایی خنک کردن آب حاوی گرما بالا را دارند و از طریق تبادل حرارت با هوا، آب را سرد می‌کنند.
- صنایع شیمیایی: در صنایع شیمیایی که نیاز به خنک کردن آب در فرآیندهای تولیدی دارند، برج خنک کن چند سلولی به عنوان یک راه حل موثر استفاده می‌شود. این برج‌ها قادر به تامین خنکای مورد نیاز در فرآیندهای شیمیایی هستند و در عین حال مصرف انرژی را می‌کنند.
- صنایع نفت و گاز: در صنایع نفت و گاز، برج خنک کننده چند سلولی جهت خنک کردن آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این برج‌ها کمک می‌کنند تا حرارت اضافی تولید شده در فرآیندهای استخراج و تولید نفت و گاز، به طور موثری حذف شود.
برج خنک کننده مدولار که بصورت چند سلولی هستند قطعا از نظر نصب بسیار ساده تر از مدلهای دمونتاژ هستند. برج‌های خنک‌کننده مدولار (HDPE) از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شده اند و هزینه نگهداری و تعمیر کمتر، بهره وری انرژی بهتر و دوام و ماندگاری بالاتری دارند.
برج خنک کننده مدولار دارای یک مزیت بسیار مهم می‌باشد و آن نیز این است که از کار افتادگی و یا نقص در یک سلول مانع از عملکرد کل دستگاه نمی‌شود و ضمنا با مدیریت میزان کارکرد و مصرف انرژی سلولها می‌توان میزان مصرف انرژی را تا 70 درصد کاهش دهند و هزینه‌های عملیاتی را کاهش دهند. با ظرفیت خنک سازی تا 2500 تن در هر سلول، استفاده از برج‌های خنک‌کننده مدولار در عملیات سنگین صنعتی در حال رشد است.
قطعات برج خنک کننده
همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید هر برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور (Cooling Tower) دارای قطعات زیادی می‌باشد که اکثر آن ها در تمامی برج‌های خنک‌کن یکسان هستند. در ادامه بصورت مختصر هر کدام را توضیح خواهیم داد.
- بدنه یا پوسته
- سطوح خنک‌کننده
- سیستم توزیع آب
- فن یا پروانه کولینگ تاور
- قطره گیرها
- لوور های ورودی هوا
- شیر شناور و…
بدنه کولینگ تاور
اغلب برج‌های خنک‌کن در ساختار خود بدنه ای دارند که آنها را محافظت می‌کند و موتورها، فن ها و دیگر اجزاء را پوشش می‌دهد که شامل پوسته، تشتک و فن استک می‌باشد. قیمت پکینگ فیلمی برج خنک کننده نسبتاً بالا است.
بدنه برج خنک کننده همان استراکچر اصلی دستگاه راتشکیل می‌دهد که علاوه بر کنترل جهت جریان هوا و تماس آن با آب وزن کل الکتروموتور و مجموعه فن را نیز تحمل می‌کند و اجزای داخلی برج خنک کن بر روی آن سوار می شوند.
تشتک قسمت پایینی کولینگ تاور است که جهت جمع آوری آب سرد استفاده می‌شود. فن استک نیز همان محل قرارگیری فن می‌باشد که بنا به مدل برج خنک کننده برای خروج و یا ورود هوا می‌تواند باشد.همه این مجموعه‌ها در کنار هم نمای کلی برج خنک کننده هستند که برای ما قابل مشاهده می‌باشند هر کدام از این اجزا می‌توانند از متریال مختلف ساخته شوند.
برج‌های خنک‌کننده خیلی بزرگ معمولا از جنس بتن هستند و آهن گالوانیزه، پلاستیک و فایبرگلاس از دیگر موادی هستند که در ساخت انواع برج‌های خنک‌کننده از آنها استفاده می‌شود.
امروزه فایبر گلاس به دلیل استحکام بسیار بالا، سبکی و مقاومتی که در برابر مواد شیمیایی و اشعه‌های خورشید دارد و همچنین سرعت تولید بالا در ساخت برج خنک کننده به صورت گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. گروه صنعتی ساز آب بصورت تخصصی اقدام به تولید برج خنک کننده فایبرگلاس طرح انحصاری خود نموده که دارای تاییدیه‌های بین المللی می‌باشد.
مزایای برج خنک کننده فایبر گلاس
- وزن پایین
- استحکام و انعطاف بالا نسبت به وزن
- مقاومت بالا در برابر خوردگی
- رسوب گیری پایین این مدل کولینگ تاورها
- تعمیر و نگهداری ساده و کم هزینه
سطوح خنک‌کننده یا پکینگ کولینگ تاور
سطوح خنک‌کننده (پکینگ‌ها) قلب یک برج خنک کننده (Cooling Tower) می‌باشند. در واقع سطح تماس بین آب و هوا می‌باشند و هر چه این سطح تماس افزایش پیدا کند میزان تبادل گرمایی و نهایتا فر آیند خنک سازی بهتر و سریعتر انجام می‌گیرد.
هرچه پکینگ برج خنک کننده دارای مساحت بیشتر و حجم کمتری باشند (سطح ویژه بیشتر) ایده آل تر است. در برج خنک کننده‌های قدیمی از چوب، پوشال، سفال یا بلوکه‌های بتنی به عنوان سطوح خنک‌کننده استفاده می شد
ولی امروزه با پیشرفت تکنولوژی در علم پلیمر سطوح خنک‌کننده از پی وی سی، پلی اتیلن و پلی پروپیلن ساخته می‌شود که به آن ها اصطلاحا پکینگ مدیا گفته می‌شود.پکینگ کولینگ تاور در دو نوع فیلمی و اسپلش وجود دارند که هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند. تعمیر و نگهداری برج خنک کننده به عوامل بسیار زیادی وابسته است. برای مثال نوع و مدل برج و همچنین قطعاتی که نیاز به تعمیر دارند هزینه را متغیر می کند.
