برج های خنک کننده از تولید برق و پالایشگاه ها گرفته تا سیستم های تهویه مطبوع و کارخانه های پتروشیمی در انواع صنایع کاربرد دارند. این دستگاه ها با استفاده از فرآیند تبخیر و تبادل حرارتی، آب یا سایر سیالات را خنک کرده و به سیستم باز می گردانند، که این امر باعث افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی در فرایندهای صنعتی می شود. برای درک بهتر عملکرد برج های خنک کننده، باید به اجزای مختلف آن ها و نقش هر کدام در فرآیند خنک سازی بپردازیم.

قطعات برج خنک‌کننده

برج خنک کننده از مجموعه ای از اجزاء و قطعات مختلف تشکیل شده است که هر یک نقش مهمی در عملکرد کلی این سیستم دارند. در این مقاله، به بررسی اجزاء اصلی برج خنک کننده پرداخته و نحوه عملکرد و اهمیت هر یک را توضیح می دهیم.

1. الکتروموتور

الکتروموتور یکی از اجزاء کلیدی در قطعات برج خنک کننده است که وظیفه تأمین نیروی محرکه برای فن ها را بر عهده دارد. انتخاب یک الکتروموتور با قدرت مناسب و کارایی بالا از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا عملکرد صحیح فن ها به عملکرد الکتروموتور بستگی دارد.

2. فن

فن ها وظیفه جابجایی هوا در برج خنک کننده را بر عهده دارند. این اجزاء می توانند به صورت محوری یا سانتریفیوژ باشند و انتخاب نوع و اندازه فن ها باید با توجه به نیازهای سیستم و شرایط محیطی انجام شود. فن های محوری به دلیل کارایی بالا و مصرف انرژی کمتر، بیشتر در برج های خنک کننده مدرن استفاده می شوند.

3. سیستم کاهش دور یا گیربکس برج خنک کننده

سیستم کاهش دور یا گیربکس برج خنک کننده، نقش مهمی در انتقال قدرت از الکتروموتور به فن ها ایفا می کند. این سیستم ها با کاهش سرعت دورانی الکتروموتور و تنظیم آن به میزان مناسب برای فن ها، به بهبود کارایی و کاهش مصرف انرژی کمک می کنند.

4. تنوره فن

تنوره فن یک بخش استوانه ای شکل در برج خنک کننده است که وظیفه هدایت و یکنواخت سازی جریان هوای ورودی به فن ها را دارد. طراحی مناسب تنوره فن می تواند به بهبود عملکرد کلی برج کمک کند و از هدررفت انرژی جلوگیری نماید.

5. ساپورت سیستم متحرک

ساپورت سیستم متحرک یا همان پایه ها و تکیه گاه های سیستم، اجزایی هستند که وظیفه نگهداری و پشتیبانی از بخش های مختلف برج خنک کننده را بر عهده دارند. این ساپورت ها باید با دقت و به درستی طراحی و نصب شوند تا از هر گونه لرزش و ناپایداری جلوگیری شود.

6. بدنه

بدنه برج خنک کننده از موادی مانند فایبرگلاس، بتن یا فلز ساخته می شود و وظیفه حفاظت از اجزاء داخلی برج در برابر شرایط محیطی و عوامل خارجی را دارد. انتخاب جنس بدنه باید با توجه به شرایط آب و هوایی و نیازهای عملکردی برج انجام شود.

7. سیستم توزیع آب

سیستم توزیع آب در برج خنک کننده وظیفه دارد آب گرم را به صورت یکنواخت بر روی پکینگ ها توزیع کند. این سیستم شامل نازل ها، لوله ها و بازوهای توزیع کننده است که باید به درستی طراحی و نصب شوند تا از افت فشار و هدررفت آب جلوگیری شود.

8. قطره گیر

قطره گیرها (Drift Eliminators) یکی از اجزای برج های خنک کننده هستند که وظیفه اصلی آن ها جمع آوری و بازگرداندن قطرات آب معلق در جریان هوا به داخل سیستم است. این قطرات آب که در طول فرآیند تبخیر و خنک سازی به هوا منتقل می شوند، می توانند باعث کاهش کارایی سیستم و افزایش مصرف آب شوند. استفاده از قطره گیرها می تواند به طور قابل توجهی از هدررفت آب جلوگیری کند و این امر به کاهش هزینه ها و بهبود بهره وری سیستم کمک می کند.

قطره گیرها از موادی مانند پلاستیک یا فلز ساخته می شوند و به صورت صفحات یا شبکه هایی با طراحی خاص در داخل برج خنک کننده نصب می شوند. طراحی این اجزا به گونه ای است که جریان هوا را مجبور به تغییر مسیر می کنند و این تغییر مسیر باعث می شود قطرات آب از جریان هوا جدا شده و به داخل سیستم بازگردانده شوند. این فرآیند نه تنها از هدررفت آب جلوگیری می کند بلکه باعث کاهش میزان آلودگی هوا و افزایش کارایی سیستم نیز می شود.

9. پکینگ

پکینگ ها یا پرکن ها (Fill Media) اجزایی هستند که به افزایش سطح تماس بین آب و هوا کمک می کنند. این اجزا معمولاً از موادی مانند پلاستیک، چوب، فلز یا سرامیک ساخته می شوند و به صورت شبکه ها یا بلوک هایی با طراحی خاص در داخل برج خنک کننده قرار می گیرند. هدف اصلی استفاده از پکینگ برج خنک کننده، افزایش سطح تبادل حرارتی بین آب و هوا است که این امر به بهبود کارایی فرآیند خنک سازی کمک می کند.

10. لوور یا دریچه هوا

لوورها یا دریچه های هوا وظیفه دارند جریان هوای ورودی به برج خنک کننده را تنظیم کرده و از ورود ذرات و آلودگی ها به داخل سیستم جلوگیری کنند. این اجزاء باید با دقت طراحی شوند تا علاوه بر حفظ کارایی سیستم، از ورود هر گونه آلودگی به داخل برج جلوگیری شود.

11. تشت آب سرد

تشت آب سرد بخشی از برج خنک کننده است که وظیفه جمع آوری و ذخیره آب سرد شده را بر عهده دارد. این تشت ها باید با ظرفیت مناسب طراحی شوند تا بتوانند حجم آب مورد نیاز برای خنک سازی را به خوبی ذخیره کنند.

12. فلنج های ورود و خروج

فلنج های ورود و خروج نقاط اتصال لوله ها به برج خنک کننده هستند. این اجزاء باید با دقت و به درستی نصب شوند تا از هر گونه نشتی و هدررفت آب جلوگیری شود و جریان آب به صورت یکنواخت در سیستم برقرار باشد.

13. سامپ

سامپ یا مخزن جمع آوری، بخشی از برج خنک کننده است که وظیفه جمع آوری آب های اضافی و هدایت آن ها به سیستم را دارد. طراحی مناسب سامپ می تواند به بهبود کارایی سیستم و کاهش هدررفت آب کمک کند.

14. نردبان

نردبان ها اجزایی هستند که برای دسترسی به بخش های مختلف برج خنک کننده و انجام عملیات نگهداری و تعمیرات مورد استفاده قرار می گیرند. این اجزاء باید با دقت و به درستی نصب شوند تا از هر گونه حادثه و خطر جلوگیری شود.

طراحی و انتخاب اجزای برج خنک کننده

طراحی و انتخاب اجزای برج خنک کننده به عهده کارشناس طراحی برج خنک کننده است. این کارشناسان با توجه به نیازهای عملکردی سیستم، شرایط محیطی و نوع کاربرد، اجزاء مناسب را انتخاب کرده و به درستی در کنار هم قرار می دهند تا بهترین کارایی و عملکرد را از سیستم دریافت کنند.

سخن پایانی

انتخاب مناسب و دقیق اجزای برج خنک کننده می تواند به بهبود کارایی، کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر مفید سیستم کمک کند. بنابراین، توجه به این اجزاء و نحوه طراحی و نصب آن ها بسیار مهم است.