برج خنک کننده مدار بسته مهتاب گستر

برج خنک کننده مدار بسته به برج خنک کننده ای می گویند که در داخل آن کوئیل به کار رفته است و آب سیستم از درون این کوئل ها عبور کرده و خنک  می شود. تنها تفاوت در عملکرد برج خنک کننده مدار بسته نسبت برج خنک کننده معمولی ، جلوگیری از تبخیر و رسوب گرفتن در آب سیستم می باشد، به نحوی که آب سیستم با دلیل عبور از داخل کوئل با هوا در تماس نیست، تبخیر نمی شود و ناخالصی وارد آن نمی شود. در برج خنک کننده مدار بسته همزمان در مدار دیگری آب به روی کوئل ها می ریزد، این آب در مجاورت جریان هوای به وجود آمده به وسیله فن، از روی سطح کوئل ها تبخیر می شود، بنابراین کوئل ها را خنک  می کند

برج خنک کننده مدار بسته به دلیل هزینه ساخت بالا ، معمولا در صنایع بسیار حساس به رسوب و نیازمند آب نرم به کار می رود و یا برای خنک کردن دستگاه های صنعتی بسیار گرانقیمت جهت جلوگیری از گرفتگی استفاده می شود. هزینه ساخت دستگاه به دلیل استفاده از کوئل بسیار بالا می باشد گاهی اوقات تا سه برابر برج معمولی می شود ، معمولا در ساخت برج خنک کننده مدار بسته می توان از کوئل با جنس مس و یا برای هزینه کمتر از کوئل با جنس فلز گالوانیزه استفاده نمود. میزان، متراژ و نحوه چیدمان کوئل ها در داخل برج خنک کننده براساس شرایط بار حرارتی مورد نیاز طراحی می شود

تغیرات دمای آب درون کویل در ردیف های مختلف کویل

فرض کنیم آب درون یک کویل سه ردیفه که میزان سطح مفید لوله در هر سه ردیف یکسان می باشد جریان دارد . هوایی که در اطراف کویل جریان دارد باعث می شود گرمای سیال درون کویل ابتدا از آب به کویل و سپس از کویل به هوا انتقال یابد.حال فرض کنیم در عبور آب در داخل کویل در مجموع 10 درجه افت دما در سیال آب حاصل گردد. محاسبات و نتایج حاکی از آن است که در اولین ردیف آب به دلیل این که اختلاف دمای زیادی به هوای اطراف دارد به میزان قابل توجهی مانند 5 درجه دچار افت دما می شود و این در حالی است که با عبور در ردیف های بعدی این اختلاف دمای آب با دمای محیط که ثابت می باشد رو به کاهش می رود و مشاهدات نشان می دهد در ردیف های دوم و سوم این مقادیر به میزان 3.5 و 1.5 درجه افت دما می باشد

از نتایج بالا به عنوان یکی از اصول طراحی و تولید برج خنک کننده مدار بسته استفاده می کنند  و در برج های مدار بسته در سیستم طراحی کویل معمولا سعی بر این است که از تعداد ردیف های کمتری در ساخت کویل استفاده شود و این بدین منظور قابل اجراست که سطح کراس بر جریان هوا را تا میزان قابل توجهی بالا می برند تا بدین ترتیب بیشترین افت دما در همان ردیف اول حاصل آید . در کویل های دو ردیفه میزان افت دما در ردیف اول حدود 70 درصد افت دمای کلی می باشد و این بدین معناست که در طراحی کویل های خنک کننده سیال در برج های مدار بسته فقط فاکتور سطح مفید نیست که حائز اهمیت می باشد بلکه تعداد ردیف افت دما نیز اهمیت بالایی دارد 

اجزای تشکیل دهنده برج خنک کننده:

بدنه همه برجهای خنک کننده از الیاف فایبرگلاس با رزین وارداتی کره جنوبی که از استحکام فوق العاده ای برخوردار است، ساخته شده است و برای مقاومت بیشتر در مقابل اشعه ماوراء بنفش(UV) دارای روکش مقاوم بوده که عمر قطعات را افزایش می دهد. پنل های بدنه برج خنک کننده بوسیله پیچ های از نوع گالوانیزه ضدزنگ به یکدیگر متصل می گردند. سطوح تبادل حرارت داخل برج خنک کننده، مدیای متراکم از جنس پی وی سی بسیار سبک با گرید مواد غذایی می باشد. جریان در داخل برج خنک کننده بصورت متقابل (Counter Flow) بوده و بر اساس آخرین تکنولوژی روز دنیا ساخته شده است.  جریان هوا در داخل برج خنک کننده بوسیله یک فن محوری (Axial) برقرار می شود که نوع جریان از نوع اجباری می باشد ولی جریان آب به صورت ثقلی بر روی سطوح خنک کننده برقرار می شود. الکتروموتور ساخت شرکت زیمنس و دارای کلاس حفاظتی IP55 و کلاس حرارتی F و دارای مقاومت بسیار زیاد در مقابل رطوبت می باشد. کلیه فن های بکار رفته از نوع محوری و پروانه های توخالی از جنس آلومینیوم یا فایبرگلاس مقاوم بوده که بدلیل سبکی و بالانس بسیار مناسب، فاقد هرگونه لرزش و بسیار کم صدا می باشد. در صورت لزوم و بنا به درخواست، استفاده از فن های فایبرگلاس ایروفویل باعث کاهش فوق العاده صدای ایجاد شده خواهد شد. سیستم توزیع آب از نوع پاششی (Sprinkler) بوده و طوری طراحی گردیده که حداقل افت فشار را بوجود می آورد، بنابراین هزینه تعمیرات و نگهداری آن بسیار پایین است. قطعات فلزی مانند پایه ها و تکیه گاهها از جنس گالوانیزه داغ آبکاری شده و ضدزنگ می باشد.

استفاده از لوور (Louver) مانع از تراوش آب از قسمت چاهک به اطراف برج خنک کننده می شود و باعث کاهش اتلاف آب و نشت آب به فضای اطراف می گردد. در برج خنک کننده مکعبی، حذف کننده قطرات رانشی (Drift Eliminator) جهت ممانعت از خروج آب با جریان هوا تعبیه شده است، ولی در برج خنک کننده مخروطی بدلیل افزایش افت فشار از نصب آن صرف نظر شده است

مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس

1.  به دلیل راندمان بالای عملکرد پکینگ های برجهای فایبرگلاس ایجاد کاهش دمای آب در گردش سیستم به سهولت و با حداقل انرژی میسر می باشد
2.  وزن بسیار کم و سطح صدای تولید شده پایین برجهای فایبرگلاس به برجهای فلزی
3.  در برجهای فایبرگلاس ساخت مهتاب گستر از پروانه های سوپر بلید با مقطع ایرفویل استفاده شده می شود که باعث بالا رفتن قدرت خنک کنندگی دستگاه و کاهش ضایعات جانبی ناشی از کارکرد آن میگردد.
4.  قدرت مصرف شده الکتروموتور و در نتیجه آمپر مصرف شده آن در برجهای فایبرگلاس 10 تا 20 درصد مدلهای مشابه فلزی آنها می¬باشد و در نتیجه مصرف برق بطور فوق العاده کاهش می¬یابد

پکینگ برج خنک کننده

مهم ترین جزء در برج خنک کننده، سطح تبادل حرارت می باشد. هر چه سطح تبادل حرارت بیشتر باشد، میزان حرارت منتقل شده به تبع آن افزایش می یابد. به دلیل محدویت فضا در برج خنک کننده، سطوح خنک کننده باید دارای مساحت زیاد در حجم پایین باشد. بنابراین یکی از ویژگی های سطوح تبادل حرارتی خوب، داشتن سطح ویژه (سطح در واحد حجم) زیاد است. سطح ویژه با واحد m2/m3  می باشد.

در ابتدا اختراع برج خنک کننده، سطوح تبادل حرارتی از جنس چوب، پوشال، سفال یا بلوکه های بتنی ساخته می شد. با پیشرفت دانش و علم طراحی برج خنک کننده، سطوح تبادل حرارتی فشرده از جنس سرامیک، پی وی سی، پلی اتیلن و پلی پروپیلن ساخته شد. متداول ترین پکینگ مدیا برج خنک کننده از نوع لانه زنبوری و از جنس پی وی سی می باشد