لوورهای برج خنک کننده چه کاربردی دارند؟
جالب است بدانید که گرمای تولید شده توسط قطعات صنعتی در مکانیزم داخلی پکینگ در برج های خنک کننده از طریق هوای خشک به بیرون منتقل می شود. به عبارت دیگر نوعی مبدل انرژی بین آب و هوا است. آنچه در داخل برج خنک کننده اتفاق می افتد تماس مستقیم و غیرمستقیم بین دو سیال است. این تماس و اتصال آب و هوا باعث حرکت انرژی گرمایی و کاهش دمای آب می شود.
دلیل استفاده از برج خنک کننده
شاید این سوال پیش بیاید که چرا از برج های خنک کننده استفاده می کنیم. همانطور که می دانیم اکثر تجهیزات صنعتی و غیر صنعتی پس از مدتی در چرخه کاری خود گرم می شوند. درصد کمی از این ماشین ها یا تجهیزات گرمای تولید شده از هوای اطراف را دفع می کنند. بیشتر این تاسیسات از آب در گردش برای دفع گرمای اضافی خود نیز استفاده می کنند. آبی که گرمای این ماشین ها را جذب کرده است، درجه حرارت خود را افزایش داده و به مبدل های حرارتی هدایت می شود. از طرفی آب سرد تولید شده توسط برج خنک کننده در مبدل این انرژی گرمایی را به طور کامل از بین می برد. در اصل برج خنک کن همان برج خنک کننده است.
کاربردهای برج خنک کننده
اکثر ماشین‌های صنعتی مانند کوره‌های القایی و قوس الکتریکی، دیگ‌ها و توربین‌ها و غیره در چرخه کاری خود مقدار زیادی گرما تولید میکنند. با تکمیل این چرخه صنعتی، برج خنک کننده فرآیند جذب این انرژی گرمایی و تخلیه آن را در محیط مورد نظر انجام می دهد. توربین های گاز در پالایشگاه ها، کمپرسورهای هوا در نیروگاه ها و دیگ های بخار در صنایع مختلف از جمله مهم ترین صنایع کاربردی این محصول هستند.
در این مدل کاربری وظیفه استخراج حرارت بر عهده هوای بدون رطوبت محیط است. خروج هوا از قسمت گلو باعث اشباع شدن هوای خروجی از برج با افزایش نسبت رطوبت می شود. جالب است بدانید که این بخارات موجود در هوا عمدتاً باعث ایجاد ابر و مه در بالای برج خنک کننده خواهند شد.
در حالت دوم اکثر ساختمان های مسکونی و آپارتمان های بزرگ و کوچک، ادارات، بانک ها و مراکز خرید دارای سیستم تهویه مرکزی هستند. سیستم های خنک کننده مرکزی معمولا از کمپرسور یا چیلرهای جذبی برای خنک کردن هوای داخل استفاده می کنند. گرمای جذب شده توسط ساختمان از باعث افزایش دمای مبرد (گاز کمپرسور) می شود.
آب سرد تولید شده توسط پکینگ گرید اسپلش در قسمت کندانسور کولر افزایش دمای مبرد را جبران می کند. لازم به ذکر است که فقط چیلرهای کندانسور آبی در مدار کندانسور خود از برج خنک کننده استفاده می کنند. بهتر است توجه داشته باشید که اکثر چیلرهای کمپرسور و جذبی دارای کندانسور آب هستند.
برج خنک کننده مدار باز
منظور از مدار باز این است که آبگرم و هوا در تماس مستقیم با یکدیگر هستند و در نتیجه قسمتی از آبگرم تبخیر شده و همراه با هوا از دستگاه خارج می شود بنابراین در این نوع برج ها مصرف آب خواهیم داشت. به علاوه نمی توان از نوع مدار باز در مناطقی با آب و هوای مرطوب استفاده کرد، زیرا زمانی که رطوبت هوای اطراف بالا باشد، راندمان دستگاه خنک کننده آبگرم به شدت کاهش می یابد.
یک برج خنک کننده (مدار باز) به گونه ای عمل می کند که آب گرم توسط یک پمپ به سیستم توزیع آب در بالای برج ارسال می شود. آب با نازل در قسمت بالایی بسته تزریق می شود. در همان زمان، هوا توسط فن از طریق لوورها (ورودی هوا) از پایین و کناره های برج کشیده می شود و هوا در تماس مستقیم با آبگرم قرار می گیرد.
در نتیجه این تماس، هوا گرمای آب را گرفته و در نتیجه آب سردتر در پایین برج جمع شده و از طریق دریچه ای در پایین برج خنک کننده خارج می شود تا به حالت صنعتی یا مورد نظر برگردد. دستگاه سیستم تهویه (چیلر) و عملکرد. مقداری خنک کننده در آن انجام دهید. در همان زمان، هوای گرم از بالای برج خارج می شود. در عین حال در اثر برخورد آب با هوا مقداری از آب تبخیر شده و همراه با هوا از بالای برج خارج می شود.
برج خنک کننده مدار بسته
برج خنک کننده بسته یک طرح برج خنک کننده معمولی با سیستم خنک کننده آب حلقه بسته است که آب داخل کویل خنک کننده را خنک می کند. برج خنک کننده حلقه بسته به دلیل استفاده از کویل خنک کننده در سیستم خنک کننده آب- مایع به عنوان برج خنک کننده مارپیچی نیز شناخته می شود. برج های خنک کننده مدار بسته بر اساس نوع کویل و سیستم گردش هوا به دسته های مختلفی تقسیم می شوند که دو مدل اصلی خشک و هیبریدی می باشند.
یک برج خنک کننده حلقه بسته این سیال را با گردش آب در یک کویل خنک کننده و تماس غیرمستقیم آب با هوا و آب خنک می کند. در بسیاری از مدل های برج خنک کننده حلقه بسته، کویل های خنک کننده پره ای با چگالی مشخص وجود دارد. هوای در گردش در برج خنک کننده از طریق تماس با سطح سیم پیچ از طریق نفوذ حرارتی و هدایت خنک کننده، گرما را از آب داخل سیم پیچ جذب می کند. هوای داغ خروجی نیز از بالای برج (پنکه) خارج می شود.
در فصول گرم به دلیل افزایش دمای محیط از سیستم اسپری آب آدیاباتیک برای خنک کردن آب در مدار اصلی استفاده میلوور برج خنک کننده یکی از قطعات مهم کولینگ تاورها بشمار می‌رود؛ که به عنوان مدخل یا دریچه‌ای بمنظور واردسازی هوای پیرامونی به داخل دستگاه، تعبیه میشود.
بنابراین انواع لوور با نام «دریچه هوای خنک» یا «کرکره ورود هوا» نیز شناخته میشوند. وجود کرکره های هوا، همواره منافع زیادی را برای سیستمهای کولینگ در پی خواهد داشت. بطوریکه چه در بحث کاهش فشار استاتیکی به دستگاه و کاهش اتلاف آب و چه در بحث کنترل فشار هوای ورودی و عدم ورود گرد و غبار به برجهای خنک کن، موثر عمل میکنند.
البته تمامی این مزایا در صورتیکه محقق میشود که به خرید لوور برج خنک کننده مناسبی برای دستگاه‌تان اقدام نمایید. یعنی دریچه های هوای خریداری شده‌تان باید هم از فاصله‌ی منافذ مناسبی بهره ببرد. و هم متناسب با قدرت مکش فن ها و البته نیاز هوادهی کولینگ تاور باشد. مدلهای کرکره هوای فیلتر دار نیز، قابلیت اضافه‌سازی ویژگیهای مثبت دیگری را برای سیستمهای برج خنک کن دارند. چنانکه به خوبی از ورود آلودگی‌ها و غبار به درون دستگاه، ممانعت میکنند. اما حال این سوال بوجود می آید که با انواع جنس و مدلهای ساختاری لوورها چقدر آشنایی دارید؟!.
لوور برج خنک کننده چیست؟
همانطور که عنوان شد، لوور یا همان دریچه هوای ورودی، مدخلی برای ورود جریان هوای پیرامونی و خنک به دستگاه می‌باشد. هوای پیرامونی قاعدتاَ خنک‌تر از دمای سیالات داغ است. بنابراین فن‌ها جریان هوای پیرامونی را وارد دستگاه میکنند تا هوای خنک واردشده:
- طی برخورد مستقیم (تبخیری)
- یا برخورد ایندایرکت (غیرتبخیری)
با سیالات، به خنکسازی آبها بپرداد. هدف نهایی نیز معمولاَ اینست که دمای سیال به چند درجه خنک‌تر از دمای هوای خشک پیرامونی برسد. اندازه این قطعات نیز همواره موضوع مهمی برای طراحان صنعتی تلقی می شود. بطوریکه:
ابعاد لوور پکینگ نت اسپلش در کوچکترین حالت، معمولاَ «30 (ارتفاع)* 50 (عرض)» سانتیمتر می‌باشد. همچنین در بزرگترین حالت، غالباَ ابعاد کرکره هوای کولینگ تاور 120 (ارتفاع)* 250 (عرض) خواهد بود. بسته به ظرفیت خنکسازی سیستم کولینگ، بایستی سایز مناسب دریچه هوا برای دستگاه درنظر گرفته شود.
ابعاد دریچه هوا کولینگ تاور نقش مهمی در مقدار جریان هوای ورودی و کاهش و افت فشار آن دارد. جریانهای هوای ورودی پس از گذر از لوور، ابتدا با عملیات رطوبت زنی مواجه میشوند. سپس از بخش فن استک خروج پیدا میکنند.
مزایای فنی لوور برج خنک کننده
قطعات لوور برج خنک کننده بطور مستقیم و غیرمستقیم میتوانند ویژگیهای کاربردی خاصی را برای کولینگ تاورها به ارمغان بیاورند. چه در بعد سلامت بدنه و سیال؛ و چه در بعد کاهش مصرف آب و بهینه‌سازی مصرف انرژی. ازهمین رو به بیان برخی از مزایای دریچه هوای کولینگ تاور خواهیم پرداخت:
این قطعات دارای یک سطح شیبدار بوده که از دریفت (پرتاب) آب به خارج از دستگاه اجتناب می‌کند. لذا به بهینه‌سازی مصرف آب نیز کمک می‌نماید. قطعاَ میدانید که مصرف آب بطور عادی در برجهای مدارباز (تبخیری) بسیار بالاست. بدلیل همین مصرف آب زیاد، همواره نیاز به تزریق آب جبرانی به دستگاه احساس میشود. لذا وجود قطعاتی همچون لوور برج خنک کننده و قطره گیر، شدیداَ از حجم اتلاف سیال می‌کاهد.
- عدم آلودگی سیال و دستگاه:
وجود قطعات کرکره هوا (چه در مدلهای لانه زنبوری و چه در مدلهای تیغه‌ای)، مانع از ورود گرد و غبار و شاخ و برگهای معلق در هوا به درون دستگاه میشود. بخصوص اگر در قالب ساختاری فیلتردار طراحی شوند. همچنین تعبیه حفره‌های ریز و یا مدخل‌های کوچک لابلای تیغه‌ها، از ورود طیور و حیوانات دیگر به داخل کولینگ تاورها جلوگیری می‌نماید.
- جلوگیری از ورود اشعه‌های فرابنفش:
اشعه‌های فرابنفش خورشیدی میتوانند موجب استهلاک قطعات داخلی برج های خنک‌کن شوند. تعبیه دریچه هوا کولینگ تاور، به خوبی از این امر جلوگیری نموده و منجر به شکست نور می‌گردد.
ورود مستقیم اشعه های فرابنفش و نور آفتاب به تشکیل رسوب در بدنه کمک می‌کند!!. زیرا ورود نور به داخل دستگاه، به تغذیه و البته رشد باکتری‌ها منجر میشود. بیاد داشته باشید که تشکیل رسوب در نقاط مختلف سیستم کولینگ، در انسداد منافذ نازلها و پکینگها و همچنین آسیب به قطعات حساسی نظیر الکتروموتور، گیربکس و… تأثیرگذار است.
انواع لوور برج خنک کننده
انواع کرکره هوا کولینگ تاور یا لوور برج خنک کننده، بر اساس جنس قطعه به دو گروه کلی تقسیم بندی میشوند:
- لوورهای لانه زنبوری ؛ از جنس پی وی سی
- و دریچه های هوای تیغه ای ؛ از جنس فایبرگلاس
پرواضح است که جنس قطعه، کاملاَ در فرم پذیری شکلی این قطعه‌ها نیز موثر بوده است. همچنین باید گفت که مدلهای جدید تیغه ای، غالباَ با استفاده از صفحه پیش فیلتر طراحی می شوند. درادامه به آنالیز اجمالی هریک از این مدلهای ساختاری خواهیم پرداخت.