برج خنک کننده خشک (dry cooling tower) دستگاهی با عملکرد سرمایشی بدون تبخیر آب بوده و به آن کولینگ تاور خشک نیز میگویند. آب گرم پس از ورود به کویل (رادیاتور) در تماس غیر مستقیم با هوای بیرون لوله ها قرار میگیرد. این تماس باعث تبادل حرارت و عمل خنک کاری در برج خنک کن خشک خواهد شد. این مدل کولینگ تاور قادر به خنک سازی آب تا دمای خشک محیط یعنی حدوداً 40 الی 50 درجه سانتیگراد میباشد.
دمای خروجی آب در برج خنک کننده خشک چند درجه است؟
آب گرم خروجی از فرآیند تولید پس از عبور از دستگاه کولینگ تاور خشک تقریباً 5 الی 15 درجه خنک تر خواهد شد. از طرفی هوای محیط مثلاً اگر در فصل تابستان 40 درجه سانتیگراد گزارش شود دمای آب سرد خروجی معادل 5 درجه بالاتر از دمای محسوس محیط خواهد بود.
چهار تفاوت اصلی برج خنک کننده خشک و مرطوب
- نوع تماس بین آب و هوا در مدل مرطوب مستقیم و در خشک غیر مستقیم است.
- در برج مرطوب عملاً 1 درصد از دبی آب در گردش تبخیر ولی در خشک ما تبخیری نداریم.
- برج خنک کن خشک دمای آب را تا 40 الی 45 درجه سلسیوس ولی مرطوب تا 25 درجه نیز قادر به سرمایش است.
- کولینگ تاور مرطوب آب را بر روی پکینگ ها پاشش می کند ولی در مدل خشک ما از کویلهای سرمایشی استفاده می کنیم.
مصرف انرژی برج خنک کننده خشک
آب: کولینگ تاور خشک بدلیل عدم تماس مستقیم بین اب و هوا هیچگونه مصرف آبی نخواهد داشت.
برق: انرژی الکتریکی در دستگاه برج خشک توسط الکتروموتور صرف چرخش فن محوری و ایجاد هوادهی می گردد. مصرف برق برج خنک کننده خشک در هر 100 تن تبرید نهایتاً 11 کیلووات یعنی 20 آمپر است.
تفاوت و تشابه برج خنک کننده خشک و مداربسته هیبریدی
- هر دو دستگاه دارای کویل سرمایشی جهت خنک کاری آب در سیکل بسته هستند.
- جریان آب سیکل بسته در هر دو مدل تبخیری ندارد و املاح آب ثابت خواهد بود.
- در برج خنک کن مداربسته یک مدار آب پاششی ثانویه وجود دارد که مقدار معینی اب بر روی کویل دوش میکنند.
- کویل در مدل خشک از نوع فین دار و در مدل مداربسته از نوع بدون پره است.
- برج خنک کننده خشک دمای آب را تا نزدیکی دمای درای بالب و مدل هیبریدی تا دمای مرطوب محیط کاهش میدهد.
انواع برج خنک کننده خشک
الف)فایبرگلاس
fiberglass یک کامپوزیت ترکیبی از شیشه و سیلیکات به همراه رزین پلیمری پلی استر است. بدنه فایبرگلاس در برج خنک کننده خشک از نفوذ انرژی گرمایی نور خورشید به داخل جلوگیری می نماید. همچنین در برابر بارش برف و باران نیز مقاومت کافی داشته و ضد پوسیدگی یا زنگ زدگی است. سبکی و استحکام بسیار عالی این مدل سازه اکنون این متریال را به درخواست اکثر سازندگان تبدیل کرد.
مزایای برج خنک کننده خشک فایبرگلاس
- آنتی یووی (anti-uv) و بسیار مقاوم در برابر تابش اشعه ماوراء بنفش خورشید
- آنتی باکتریال در برابر رطوبت نفوذ کرده از بیرون به داخل تجهیز
- ضد اکسید و زنگ زدگی (بدلیل ساختار رزینی)
- سبکی و وزن پایین تر در عین وجود پایداری مکانیکی عالی
- قابلیت حمل آسان به لوکیشن پروژه و مونتاژ در محل
- ممانعت از نفوذ گرمای تابشی خورشید به جریان آب در گردش
- قابلیت ترمیم پنلهای درونی به آسانی و با استفاده از لاینینگ
ب)فلزی:
بدنه، هوزینگ و استراکچر در این مدل برج خنک کن خشک از ورق فلزی St37 ساخته می شود. پوشش دیواره بیرونی کولینگ تاور فلزی در دو حالت رنگ پودری الکترواستاتیک و آبکاری گرم قابل اجرا است. ضخامت ورق در این تیپ دستگاه بین 1.5 تا 5 میلیمتر متغیر می باشد. برجهای خنک کن فلزی امروز بدلیل حضور فایبرگلاس و نفوذ حرارت از کاربرد کمتری برخوردار هستند.
مزایای برج خنک کننده فلزی خشک
- قابلیت تولید در هر سایز و ابعاد و عدم وجود محدودیت طراحی
- عدم شکنندگی پنل ها در برابر ضربه و جابجایی
- ارتفاع استراکچر و دستگاه کمتر
- دسترسی آسانتر به قسمت فن و الکتروموتور
- امکان نصب در داخل سالن تولید به شرط دارا بودن تهویه مناسب
محاسبات برج خنک کن خشک
آپروچ: میزان دمای نزدیکی آب خنک خروجی نسبت به دمای خشک محیط است. این پارامتر با توجه به ظرفیت محاسباتی کولینگ تاور خشک حداقل 5 درجه سلسیوس میباشد.
دمای خشک محیط: dry bulb temperature و در فصل تابستان معادل با دمای محسوس اقلیم نصب دستگاه میباشد. تعیین میزان دمای درای بالب توسط دماسنج های محیطی و اطلاعات هواشناسی منطقه قابل دسترسی است.
دلتاتی: میزان اختلاف دمای بین آب داغ ورودی و اب سرد خروجی با این نماد نشان داده می شود. افزایش دمای ورودی آب داغ موجب افزایش پارامتر LMTD و نتیجتاً موجب افزودن دلتاتی میگردد.
تن تبرید: refrigerant ton واحد و یکا شمارش نرخ دفع حرارت بوده و معادل 3.5 کیلووات در نظر میگیریم. محاسبه ظرفیت برودتی اولین گام در تشخیص تناژ برج خشک به شمار میرود.
سطح تبادل حرارت: در کولینگ تاورهای خشک مجموع سطح جداره بیرون لوله ها و سطوح فین ها همان سطح انتقال انرژی حرارتی به حساب می آید. تراکم فین با توجه به میزان دلتاتی در بازه بین 6 الی 12 فین در اینچ (FPI) قابل تغییر است.
حجم هوادهی: airflow rate میزان هوای تولیدی توسط سیستم هوادهی فن، موتور و کاهش سرعت بوده و با یکای cfm نمایش میدهیم. اصلی ترین داده برای افزایش ظرفیت سرمایشی دستگاه افزودن مقدار نرخ هوادهی است.
دبی آب در گردش: water flow rate همان میزان نرخ جابجایی جریان آب گرم به برج خنک کن خشک در زمان معین را به اصطلاح دبی مینامیم. تعداد لوله های گردشی درون کویل مستقیماً توسط این پارامتر معین میگردد.
سرعت برخورد هوا: این پارامتر طراحی عمدتاً با fpm نمایش داده میشود و آن را در بازه بین 500 الی 1000 در شرایط مختلف عملکردی در نظر میگیریم. افزایش سرعت موجب کاهش راندمان و کاهش آن نیز امکان bypass (برگشت) هوا را فراهم میکند.
سرعت گردشی آب: این پارامتر در شرایط ایده آل و بخاطر تنظیم شرایط انتقال حرارتی در بازه 2 الی 6 فوت بر ثانیه قابل محاسبه است. بیشتر شدن آن موجب رفتار بسیار آشفته در آب و کمتر شدن آن موجب کاهش میزان عدد رینولدز در تبادل انرژی میگردد.
اجزای برج خنک کننده خشک
الف) استراکچر نگهدارنده(body):
این قسمت شامل ناودانی و تیرآهن H و پروفیل هایی است که کویل فیندار بر روی آن قرار می گیرد. ارتفاع استراکچر عموماً بالاتر از 1 متر در نظر گرفته میشود تا هوای مکنده به راحتی از زیر دستگاه به درون کویل هدایت گردد.
ب)پنل ها(panel):
دیواره های اصلی برای ایجاد زون مجزا داخل دستگاه و تفکیک بخش فن و استراکچر به حساب می آید. ارتفاع پنل ها با توجه به ارتفاع کویل سرمایشی محاسبه میگردد. پنل ها توسط پیچ و مهره از یک سو به استراکچر و از سوی دیگر به هوزینگ فن اتصال مییابند.
ج)هوزینگ فن(fan housing):
محفظه اصلی مکش هوا توسط پروانه با ساختار هندسی هذلولی گون که جریان هوای خنک را به داخل میکشد. مهندسین این قسمت را با نامهای فن استک، گلویی و فن دک نیز میشناسند.
د)فن (fan):
پروانه یا فن با چرخش حول محور شفت موتور با سرعت معین هوای سرد را بین لوله های کویل جابجا میکند. فن با ایجاد نرخ معینی از گردش هوا مهمترین بخش در طراحی کولینگ تاور خشک بحساب می آید.
هـ) الکتروموتور(motor):
تامین انرژی مکانیکی لازم برای چرخش فن بر عهده الکتروموتور است. به الکتروموتور برج خنک کن خشک اصطلاحاً دینام نیز میگویند. مصرف اصلی برق نیز درون سیم پیچ الکتروموتور اتفاق می افتد.
محصول پرفروش شرکت دماگستر:
