معرفی کولینگ تاور

کولینگ تاور چیست ؟
کولینگ تاور (Cooling Tower) دارای مکانیزم تقریبا ساده ای است که در این متن مکانیزم عملکرد برج های خنک کننده را به تفصیل بیان می کنیم و روش کار آن را از زوایای مختلف بررسی می کنیم. این دستگاه کاربرد زیادی در صنعت به عنوان یک دستگاه خنک کننده آب دارد که در واقع نوعی مبدل حرارتی محسوب می شود.

در پاسخ به سوال کولینگ تاور چیست می توان گفت که کولینگ تاور یا همان برج خنک کننده دستگاهی است که طی یک فرآیند مبادله گرمایی بین آب داغ و هوای خنک (در نتیجه ی برخورد مستقیم ذرات آب داغ با هوا) گرمای بیش از حد آب را به هوا انتقال داده تا درجه حرارت آب کاهش یافته و مجددا به منظور خنک کاری دستگاه صنعتی یا چیلر مورد نظر ارسال و مورد استفاده قرار بگیرد.

در پاسخ به سوال کولینگ تاور چیست از نگاهی دیگر می توان گفت که نوعی مبدل حرارتی تماس مستقیم است که هدف آن کاهش دمای آب توسط هوا است.

مکانیزم عملکرد برج های خنک کننده:
مکانیزم عملکرد برج های خنک کننده به این شکل است که یک پمپ، آب را که در فرآیندی صنعتی و یا کندانسور دستگاه تهویه مطبوعی مانند چیلر، داغ شده است را با لوله کشی به یک شبکه لوله ای در بالای برج پمپاژ می کند و نازل های موجود در این شبکه لوله ای، آب را با فشار (تقریبا فشار کم) بر روی یک قطعه به نام پکینگ که سطح زیادی دارد پاشش می کنند. پکینگ سرعت آب را کاهش داده و آب کم کم بر اثر نیروی گرانش به سمت پایین حرکت می کند.

در همین موقع، هوا که به وسیله یک یا چند فن بزرگ موجود در بالای برج، از پایین به سمت بالا کشیده شده (در خلاف جهت حرکت آب)، بر روی سطوح پکینگ با آب داغ تماس فیزیکی پیدا می کند و آب داغ در اثر برخورد مستقیم با هوا، حرارت خود را به هوا می دهد.

در نتیجه آب سرد شده و در تشتک کف برج جمع و از همان جا خارج می شود. آب خارج شده به مدار فرآیند صنعتی یا دستگاه چیلر مورد نظر ارسال شده و حرارت اضافی آن را می گیرد تا مجددا به کولینگ تاور پمپاژ شود و سیکل ادامه پیدا کند. هوا نیز پس از گذر از فن وارد اتمسفر می گردد.

استفاده از مبدل حرارتی هوا خنک:
چون بخشی از آب در اثر برخورد با هوا تبخیر می شود باید مقداری آب به شکل دائم به مدار آن اضافه گردد و به مرور زمان مواد معدنی و حل نشدنی موجود در مدار افزایش یافته و پس از مدتی و به صورت دوره ای، این آب باید تخلیه و کولینگ تاور پاکسازی دوره ای شود تا از رشد جلبک و آلودگی ها در آب جلوگیری شود.

اگر استفاده از کولینگ تاور در مکانی از نظر بهداشتی قابل قبول نباشد می توان از انواع دیگر مبدل های حرارتی مانند مبدل حرارتی هوا خنک (برج خنک کننده خشک یا هوا خنک - درای کولر) استفاده نمود که در این مدل ها مسئله تبخیر آب نیز وجود ندارد زیرا هوا و آب برخورد مستقیم نخواهند داشت و از جداره لوله ها و صفحات، انتقال حرارت بین آن دو صورت می گیرد.

بنابرین با روش کار برج خنک کننده آشنا شدیم و به مهم ترین معایب آن از جمله تبخیر آب و ایجاد آلودگی توسط آب موجود در آن پی بردیم و سیستم های جایگزین را نیز معرفی کردیم. البته باید به این نکته نیز توجه کرد که قیمت اولیه کولینگ تاور نسبت به مبدل حرارتی هوا خنک با ظرفیت مشابه کمتر خواهد بود و شاید این دلیلی بر استفاده از آن در اماکنی که آب فراوان در دسترس است باشد.