برج خنک کننده انتقال حرارت

برج خنک کننده انتقال حرارت وسیله ای است که برای دفع حرارت زاید آب مورد استفاده در چگالنده به جَو از طریق تبادل حرارتی با هوا است.

در برج خنک کننده مرطوب (Wet-Cooling Tower) آب گرم از بالای برج با عبور از پکینگ‌ها و برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن یا به صورت طبیعی وارد برج می‌شود، سرد می‌شود. تبخیر درصدی از آب گرم باعث جذب گرمای آب می‌شود و در نتیجه آب خنک می‌شود.

برج های خنک کننده انتقال حرارت در صنایع مختلف مانند نیروگاه ها، پالایشگاه ها، کارخانه های صنعتی، سیستم های تهویه مطبوع و غیره کاربرد دارند.

انواع برج خنک کننده انتقال حرارت

برج های خنک کننده انتقال حرارت در انواع مختلفی وجود دارند که از نظر نوع مدار، نوع پکینگ، نوع هوادهی و غیره با یکدیگر متفاوت هستند.

از نظر نوع مدار

• برج خنک کننده مدار باز: در این نوع برج، آب گرم و آب سرد در مدارهای مجزا جریان دارند.
• برج خنک کننده مدار بسته: در این نوع برج، آب گرم و آب سرد در یک مدار مشترک جریان دارند.

از نظر نوع پکینگ

• برج خنک کننده پکینگ دار: در این نوع برج، از پکینگ برای افزایش سطح تماس آب و هوا استفاده می شود.
• برج خنک کننده بدون پکینگ: در این نوع برج، از پکینگ استفاده نمی شود و آب گرم به صورت مستقیم با هوا تماس می یابد.

از نظر نوع هوادهی

• برج خنک کننده طبیعی: در این نوع برج، هوادهی توسط باد طبیعی انجام می شود.
• برج خنک کننده مصنوعی: در این نوع برج، هوادهی توسط فن انجام می شود.

عملکرد برج خنک کننده انتقال حرارت

عملکرد برج خنک کننده انتقال حرارت بر اساس اصول انتقال حرارت تبخیری است. در این نوع انتقال حرارت، گرمای آب گرم به هوای سرد منتقل می شود. این انتقال حرارت به دلیل تبخیر بخشی از آب گرم انجام می شود.

در پکینگ برج خنک کننده مرطوب، آب گرم از بالای برج به صورت قطرات ریز پاشیده می شود. این قطرات با برخورد با هوا تبخیر می شوند. تبخیر آب گرم باعث جذب گرمای آب می شود و در نتیجه آب خنک می شود.

آب خنک شده از پایین برج خارج می شود و برای استفاده مجدد در چگالنده آماده می شود.

راندمان برج خنک کننده انتقال حرارت

راندمان برج خنک کننده انتقال حرارت به عوامل مختلفی مانند نوع برج، نوع پکینگ، نوع هوادهی و شرایط محیطی بستگی دارد.

راندمان برج خنک کننده انتقال حرارت معمولاً با ضریب عملکرد (COP) بیان می شود. COP بیانگر نسبت گرمای منتقل شده به انرژی مصرف شده است.

هر چه راندمان برج خنک کننده بالاتر باشد، گرمای بیشتری منتقل می شود و انرژی کمتری مصرف می شود.

عوامل موثر بر راندمان برج خنک کننده انتقال حرارت

• نوع برج: راندمان برج های خنک کننده مدار باز معمولاً کمتر از برج های خنک کننده مدار بسته است.
• نوع پکینگ: راندمان برج های خنک کننده با پکینگ بالاتر از برج های خنک کننده بدون پکینگ است.
• نوع هوادهی: راندمان برج های خنک کننده با هوادهی مصنوعی بالاتر از برج های خنک کننده با هوادهی طبیعی است.
• شرایط محیطی: راندمان برج های خنک کننده در شرایط هوای خشک بالاتر از شرایط هوای مرطوب است.

مزایای برج خنک کننده انتقال حرارت

• ارزان بودن: هزینه ساخت و نگهداری برج های خنک کننده انتقال حرارت نسبتاً کم است.
• انعطاف پذیری: برج های خنک کننده انتقال حرارت در ظرفیت های مختلف قابل طراحی و ساخت هستند.
• کاربردهای گسترده: برج های خنک کننده انتقال حرارت در صنایع مختلف کاربرد دارند.

معایب برج خنک کننده انتقال حرارت

• آلودگی محیط زیست: تبخیر آب در برج های خنک کننده باعث افزایش رطوبت هوا و در نتیجه آلودگی محیط زیست می شود.
• مصرف انرژی: برج های خنک کننده انرژی نسبتاً زیادی مصرف می کنند.