برج خنک کننده مکعبی بهتر است یا گرد؟

برج خنک کننده مکعبی از نظر ساختار و قطعات داخلی هیچ تفاوتی با برج خنک کننده مکعبی ندارد و فقط نحوه ساخت آن راحت تر است. در ضمن جانمایی و نصب کولینگ تاورها یا همان برج های مکعبی در مکان مورد نظر نسبت به انواع گرد راحت تر است. امروزه سازندگان تمایل بیشتری جهت طراحی و ساخت برج های خنک کن مکعبی شکل دارند.

ساختار کولینگ تاور مکعبی و گرد

۱ . بدنه اصلی فایبرگلاس یا گالوانیزه

جنس بدنه معمولا با دو ماده متفاوت فایبرگلاس و یا فولاد گالوانیزه ساخته می شود که برای مقایسه آنها با یکدیگر و شناخت مزایا و معایب هر کدام، متن زیر را که در خصوص تفاوت های برج خنک کننده فایبرگلاس و گالوانیزه است مطالعه نمایید. بدنه اصلی می تواند به شکل گرد (مخروطی) و یا مکعب مستطیلی باشد که با توجه به آن، با نام های برج خنک کننده گرد و برج خنک کننده مکعبی نام گذاری می شوند.

قطره گیر بین فن و پکینگ جاسازی شده و از خروج قطرات آب مخلوط شده با جریان هوا که قصد خروج از بالای برج را دارند، جلوگیری می کند. هر چه قطره گیر به خوبی طراحی و ساخته شده باشد، اتلاف آب و کاهش آن در برج کمتر خواهد بود.

۳ . تیوب های پخش کننده آب

چند ردیف تیوب (لوله) در بالای پکینگ جاسازی شده تا جریان آبگرم را بر روی کل سطوح پکینگ جاری کند. در ساختار برج خنک کننده ترکیبی جریان مخالف ، تعدادی انژکتور (نازل) تزریق کننده آب با فشار زیاد در تیوب ها تعبیه می شود تا بتواند بر فشار هوای مکیده شده توسط فن، فائق آید.

۴ . سوپاپ آب جایگزین

درصدی از آب را که تبخیر می شود، باید با آب تازه جایگزین گردد که یک سوپاپ اجازه ورود آب با دبی کم را به مدار آب می دهد و به صورت مکانیکی و یا هیدرولیکی آن را کنترل می کند.

۵ . گرمکن تشتک جمع آوری آب

برای جلوگیری از یخ زدن آب پایین برج در فصل زمستان استفاده می شود.

۶ . مجموعه موتورفن و گیربکس

در ساختار برج خنک کننده شرکت ما از موتورفن های زیمنس آلمانی استفاده که از نظر استاتیکی و دینامیکی بالانس می شوند.

۷ . ورقه های پکینگ

در ساختار برج خنک کننده مکعبی و گرد مهمترین قطعه پکینگ است که بیشترین حجم از فضای درون آن را اشغال می کند. جنس ورقه های پکینگ عموما از PVC است. الگوی شبکه در هم تنیده شده و زوایای آن طوری است که جریان آب در آن آهسته شده و جریان هوا در آن مغشوش می شود تا بیشترین تماس ممکن در حداقل فضا بین آبگرم و هوا صورت بگیرد و ظرفیت دستگاه افزایش یابد. به شیارهای ایجاد شده بین ورقه ها، کانال گفته می شود.

نحوه کار برج خنک کننده گرد و مکعبی

نحوه کار برج خنک کننده به این شکل است که در بالای برج، مجموعه موتور الکتریکی و فن متصل به آن به همراه عایق، صفحات محافظ و هدایت کننده جریان هوا (صفحه استوانه ای اطراف فن) قرار دارد. در قسمت پایینی آن نیز صفحه شیب دار (محل انباشت آب سرد شده) و فلنج خروجی آب برای اتصال به لوله خروجی طراحی شده است. در محیط پیرامونی بدنه آن شیارهای ورودی هوا تعبیه شده است. ورودی آب نیز از بالای برج خنک کننده مکعبی یا گرد بوده و توسط چندین لوله آبگرم به سمت پایین سرازیر می شود.

همانطور که ساختار این دو را نسبت به هم مقایسه کردیم و به طرز کار آنها اشاره نمودیم در اصل هیچ تفاوتی ندارند و فقط نحوه تولید نوع مکعبی نسبت به نوع گرد یا همان مدور آسان تر بوده و همچنین در مکان هایی که با مشکل کمبود فضای نصب مواجه هستیم کولینگ تاور مکعبی را بهتر می توان در مکان مورد نظدر مبحث مقایسه کولینگ تاور مکعبی و مدور، مطابق مطالب قبلی منتشر شده در مورد دارای انواع مختلفی می باشد. از جمله برج خنک کن مکعبی که شکل هندسی چهار گوش دارد که می تواند به صورت جریان متقاطع (Cross Flow) و یا جریان مخالف (Counter Flow) باشد.

همچنین برج خنک کننده گرد یا مدور که شکلی مانند بطری دارد و عملکرد آن نیز به صورت جریان مخالف می باشد. کولینگ تاور یا همان برج خنک کننده وظیفه خنک کردن آب گرم یا داغ را دارد که آب گرم ابتدا وارد برج خنک کننده می شود و سپس با عبور از لایه های پکنیگ در برج خنک کننده و عبور هوای اجباری توسط فن از بین پکینگ ها باعث تبخیر مقداری آب گرم و خنک شدن آن می شود و سپس آب خنک شده در تشتک برج جمع آوری می شود تا برای مصرف دوباره به سیستم انتقال داده شود.

در مطلب پیش رو از ضمن بررسی هر کدام از این مدل ها، به نقاط قوت و ضعف آنها می پردازیم و اینکه هر کدام در کجا و چه شرایطی به کار می رود. انواع برج خنک کننده از مکانیزم های عملکرد متفاوت برخوردار هستند که درک آن بسیار حائز اهمیت می باشد. در نظر داشته باشید که قیمت برج خنک کننده گرد به شاخصه ها و پارامتر هایی مختلفی مانند ظرفیت حرارتی ، مواد اولیه به کار رفته و کیفیت آنها و نوع کولینگ تاور ، جنس و قدرت فن، جنس پوشش بدنه خنک کننده بستگی دارد

موارد موثر در مقایسه برج خنک کننده مکعبی و مدور

• فوندانسیون کولینگ تاورهای مدور و مکعبی

در مقام مقایسه برج خنک کننده مدور دارای فوندانسیون پیچیده تری می باشد. زیرا پایه ها به صورت گرد به روی فوندانسیون قرار می گیرند. ولی چه در مدل جریان مخالف و چه جریان متقاطع دارای فوندانسیون ساده تری می باشند. بنابراین ساخت فوندانسیون برج خنک کننده گرد سخت تر از ساخت فوندانسیون برج خنک کننده مکعبی می باشد. فوندانسیون ها بهتر است از نوع فلزی باشد و با توجه به اینکه پایه های برج های مکعبی از جنس فایبرگلاس می باشد با توجه اینکه ضریب انبساط و انقباض فایبرگلاس و آهن (فولاد) متفاوت می باشد بهتر است بر روی تیرآهن فلزی توسط نبشی مهار گردد و نبشی به فوندانسیون جوش شود.

• سیستم توزیع آب در کولینگ تاور مدور و مکعبی

سیستم توزیع آب در کولینگ تاور مدور به صورت دورانی به وسیله  می باشد که معمولاً آب پخش کن از جنس آلومینیوم یا برنجی می باشد نوع آب پخش کن آلومینیومی ارزان تر از نوع برنجی آن می باشد که به جهت حرکت دورانی با فشار پمپ این قطعه به چرخش در می آید و توسط لوله های بازویی که براساس ظرفیت دستگاه و ابعاد آب پخش کن تعداد و طول این لوله های بازویی آب پخش کن متفاوت است و یکی از معایب آب پخش کن این است که به سرعت دچار فرسایش می شود و زودتر نیاز به تعویض دارد.

سیستم توزیع آب در برج های خنک کننده مکعبی نسبت به توزیع آب برج های خنک کننده مدور بهتر می باشد. در برج های خنک کننده مکعبی جریان مخالف آب توسط لوله های انتقال آب درون برج که به آنها نازل متصل می باشد به سمت نازل انتقال داده می شود و آب توسط نازل بر روی پکینگ ها ریخته می شود اما آب در برج های خنک کننده مدور توسط آب پخش کن و بازویی هایی که به آن متصل است بر روی پکینگ ها ریزش می شود. اما با توجه به اینکه ممکن است در عمل سیستم توزیع آب در کولینگ تاورهای مدور ناحیه هایی از پکینگ ها همیشه تر نباشد در مقایسه با برج های خنک کننده مکعبی کمتر باشد.

ابعاد آب پخش کن	تعداد بازویی خروجی یا لوله های اتصال به آب پخش کن
3 اینچ	6 بازویی
4 اینچ	6 بازویی
5 اینچ	4 بازویی
6 اینچ	4 بازویی
8 اینچ	6 بازویی
10 اینچ	8 بازویی
12 اینچ	8 بازویی

ابعاد آب پخش کن به همراه تعداد بازویی های آن

جهت مقایسه برج خنک کن مکعب جریان مخالف، باید گفت که توزیع آب به وسیله نازل ها و لوله های پخش آب صورت می گیرد که ثابت هستند و در صورت گرفتگی تعویض آنها راحت و کم هزینه می باشد.

برج خنک کننده جریان متقاطع

اما بهترین نوع متعلق به برج خنک کن مکعب جریان متقاطع می باشد که به صورت ثقلی و از طریق سینی که دارای سوراخ است آب بر روی پکینگ ها ریزش (به صورت ثقلی) می شود و مشکل گرفتگی نازل ها دیگر وجود ندارد و نیاز به کمترین نظارت و نگهداری دارد.

• رسوب پذیری برج های خنک کن مدور و مکعبی

درخصوص و سیستم انتقال آب در برج های مدور امکان اینکه آب در آب پخش کن و بازویی ها رسوب کند بیشتر از برج های مکعبی می باشد و برج های خنک کننده مدور نیاز به رسیدگی بیشتر از برج های مکعبی می باشد.

• پرتاب آب در کولینگ تاور مکعبی و مدور

دارای ویژگی های متفاوت می باشند و از نقاط ضعف و قوت برخوردار هستند که در خصوص به بیرون که توسط فن این عمل انجام می شود و باعث هدر رفتن آب می شود. در برج های خنک کننده مدور که توسط دیگر شرکت ها تولید می شود از قطره گیر استفاده نمی کنند که این باعث مصرف بیش از حد آب در برج های خنک کننده مدور می گردد.

اما دارای قطره گیر نیز می باشد که باعث کاهش مصرف آب در برج های مدور گردیده است. در خصوص برج های مکعب جریان مخالف نیز از قطره گیر های لانه زنبوری استفاده می شود که به صورت حالت Z می باشد و قطرات آب باید یک مسیر غیر مستقیم را طی کنند که همین عامل باعث جلوگیری خروج آب با درصد بالا از برج خنک کننده می شود.

برج خنک کننده مکعبی جریان مخالف

جهت مقایسه برج خنک کننده مکعبی جریان متقاطع به دلیل مسیر متقاطع آب و هوا کمترین میزان دریفت یا پرتاب آب را دارد و نسبت به دو برج خنک کننده گرد و مکعب جریان مخالف مقدار پرتاب آب کمتری دارد.