برج خنک کننده مکعبی بهتر است یا برج خنک کن مدور؟

برج خنک کننده دارای انواع مختلفی از جمله برج خنک کننده مکعبی که شکل هندسی چهار گوش است که می تواند به صورت جریان متقاطع و یا جریان مخالف باشد. همچنین عملکرد برج خنک کننده مدور که شکلی مانند بطری دارد، به صورت جریان مخالف می باشد. در مطلب پیش رو ضمن...

کد خبر: ۶۱۳۶۱۰

تاریخ: ۲۵ ارديبهشت ۱۴۰۲ - ۱۴:۱۳

برج خنک کننده دارای انواع مختلفی از جمله برج خنک کننده مکعبی که شکل هندسی چهار گوش است که می تواند به صورت جریان متقاطع و یا جریان مخالف باشد. همچنین عملکرد برج خنک کننده مدور که شکلی مانند بطری دارد، به صورت جریان مخالف می باشد. در مطلب پیش رو ضمن بررسی هر کدام از این مدل ها، به نقاط قوت و ضعف آنها خواهیم پرداخت. ضمن اینکه هر کدام در کجا و چه شرایطی به کار می رود. با مقایسه کامل ویژگی های برج خنک کننده مکعبی نسبت به برج خنک کن مدور، روشن است که کدام کولینگ تاور بهتر می ‌باشد.

در ابتدا به شرح مختصری در مورد هر کدام از انواع برج های خنک کننده مکعبی و مدور مطالبی را بیان می کنیم و سپس به بررسی و مقایسه آنها با هم خواهیم پرداخت.

برج خنک کننده مکعبی

برج خنک کننده مکعبی، نوعی از برج خنک کننده می باشد که به بدنه آن به شکل هندسی مکعب ساخته می شود. این نوع برج خنک کننده دارای چهار وجه بوده و سطح مقطع آن می تواند به صورت مربع و یا مستطیل باشد. همانند دیگر برج های خنک کننده جنس آن بسته به نوع کاربرد، می تواند از جنس فایبرگلاس، فلز، چوب و یا بتن ساخته شود. نسبت به سایر اشکال برج خنک کننده، برج خنک کننده مکعبی به دلیل سادگی مفهوم و طراحی، بیشترین سهم را از بازار در اختیار دارد.

انواع برج خنک کننده مکعبی

به طور کلی این نوع برج های خنک کننده در دو نوع ساخته می شوند:

برج خنک کننده مکعبی جریان مخالف

برج خنک کننده مکعبی جریان متقاطع

این نوع برج خنک کننده به دلیل طراحی و شکل هندسی ساده، سریعتر و آسان تر از انواع دیگر برج های ساخته و مورد استفاده قرار می گیرد. دارای چهار وجه صاف می باشد، پروانه و فن استک در قسمت فوقانی قرار گرفته و در قسمت زیرین نیز تشت آب سرد قرار گرفته است.

برج خنک کننده گرد (مدور)

برج خنک کننده گرد یا برج خنک کننده مدور دارای سطح مقطع دایره و بطری شکل است. سیستم توزیع آب آن به صورت دورانی انجام می شود و به جهت شکل سازه آن در مقابل باد استحکام بالایی دارد. به همین جهت استفاده از آن در مناطقی طوفان و باد با سرعت بالا دارند توصیه می گردد.

برج خنک کننده گرد یک برج خنک کننده جریان مخالف است که در آن مسیر تماس آب و هوا در خلاف یکدیگر است. فن برج خنک کننده در قسمت بالای دستگاه قرار دارد و جریان هوا به صورت مکانیکی القایی است. این برج خنک کننده از همه طرف نیاز به تنفس دارد، بنابراین نباید در نزدیکی آن مانعی قرار داشته باشد.

مقایسه برج خنک کننده مکعبی و مدور

فونداسیون

در زمان مقایسه، برج خنک کننده مدور دارای فونداسیون پیچیده تری نسبت به نوع مکعبی می باشد. زیرا پایه های این برج به صورت گرد بر روی فونداسیون قرار می گیرند. ولی برج خنک کننده مکعبی چه در مدل جریان مخالف و چه جریان متقاطع دارای فونداسیون ساده تری می باشند. بنابراین ساخت فونداسیون برج خنک کننده گرد سخت تر از ساخت فونداسیون برج خنک کننده مکعبی می باشد.

پرتاب آب

جهت مقایسه برج خنک کننده جریان متقاطع به دلیل مسیر متقاطع آب و هوا، کمترین میزان دریفت یا پرتاب آب را دارد. در دو نوع برج خنک کننده دیگر پرتاب آب بستگی به تمهیدات دیگر شامل قطره گیر و دریچه دارد که عملاً نشان داده است که برج خنک کننده مدور دارای پرتاب آب بالاتری می باشد.

فضای اشغال شده

در مقایسه برج خنک کننده مدور و مکعبی جریان مخالف به دلیل نیاز به مکش هوا از هر چهار جهت نیاز به فضای بیشتری نسبت به برج خنک کننده مکعب جریان متقاطع دارند که تنها از دو وجه هوا را مکش می کند و می توانند به صورت مدولار در کنار هم در تناژ های بالا قرار بگیرند.

سیستم توزیع آب

در برج های خنک کن گرد از سیستم پاشش آب Sprinkler head استفاده شده که یک سیستم محرک بوده و معمولاً دچار مشکلات متعددی مانند گرفتگی سوراخ های لوله و همچنین جام کردن بدلیل خرد شدن بلبرینگ ها  می باشد. با توجه به اینکه شاخک های جانبی فقط قسمت زیرین خود را خیس می نمایند، در صورت حرکت نکردن اسپرینکلر  قسمت زیادی از پکینگ خشک مانده و راندمان دستگاه به شدت کاهش می یابد.

در برج های خنک کن مکعبی از  سیستم نازل های ضد رسوب مربع پاش Dek Spray براساس طرح Brentwood آمریکا استفاده می گردد که  یک  سیستم  ثابت بوده و به بهترین حالت ممکن آب بر روی پکینگ ها توزیع می گردد.

سیستم کاهش سرعت

در برج های خنک کن گرد از سیستم کاهش دور تسمه و پولی استفاده می شود که این امر باعث افزایش لرزش  سیستم و اتلاف راندمان می شود. به علاوه اینـکه کارکرد تسـمه ها در معرض بخـار آب و نور آفتاب باعث استحلاک سریع تسـمه ها شده و سـیستم نیازمند تعویض متـوالی تسمه به عنـوان قـطعه  مصرفی می باشد.

در برج های خنک کن مکعبی با سایز کوچک از الکتروموتورهای دور پایین بصورت کوبل مستقیم  با  فن استفاده شده که دارای  کمترین لرزش و بالاترین راندمان می باشد. در برج خنک کن پیشنهادی با سایز بزرگتر این شرکت  نیز از سیستم کاهش دور توسط گیربکس استفاده می شود که مزایای قابل توجهی نسبت به سیستم کاهش دور تسمه، پولی دارد.

سیستم هوادهی

در برج های خنک کن گرد از فن های 4 پره استـفاده شده که دارای هوادهـی پایـینی می باشد. در برج های خنک کن مکعبی این شرکت از فن های 6 و 8 پره استفاده شده که دارای حداقل 50% هوادهی بالاتر در دورهای یکسان  است.

استحکام بدنه

در برج های خنک کن گرد با توجه به تعداد زیاد  قطعات و استـفاده از پیچ و مهره های فلزی فراوان، همـچنین نازک بودن بدنه (استفاده از رزین ارتوفتالیک)، استحکام دستگاه پایین بوده و به مرور زمان و بر اثر لرزش دستگاه  قسمت های سوراخ کاری شده ترک برداشته و تبدیل به شکستگی در بدنه شده وآب بندی دستگاه دچار مشکلات عدیده می گردد.

برج های خنک کن مکعبی سری Z  به گونه ای طراحی شده که دارای کمترین مقدار سوراخ کاری بوده وکمترین میزان فشار برروی پیچ و مهره های موجود وارد می شود. همچنین نقاط تمرکزتنش با استفاده از لایه های اضافی تقویت می گردد. تمامی لایه های قطعات فایبرگلاس  با استفـاده از رزین ایزوفتالیک تولید شده که نسبت به انواع دیگر دارای 2.5 برابر استحکام  بالاتر می باشد. همچنین ضخامت قطعات فایبرگلاس درستون ها و تشتک برج های سری Z به 12میلی متر می رسد.

اتلاف آب

در برج های  خنـک کن گرد با توجه به عدم استـفاده از قطره گیر در اکثر تولیدات، پرتاب آب  از قسمت فن به میزان قابل توجهی اتلاف آب وجود دارد. در برج های خنک کن مکعبی با توجه به وجود قطره گیر میزان پرتاب آب به بیرون به کمترین مقدار خود می رسد.

راندمان ترمودینامیکی

برج های خنک کن مکعبی با توجه به پاشش آب یکنواخت و سرعت هوای حدود 3m/s درسطح مقطع یکسان نسبت  به برج های خنک کننده مدور دارای میزان خنک کنندگی بیشتری می باشد (سرعت طراحی هوا در برج های گرد کمتر از m/s 8/1 می باشد).

سخن پایانی

در انتها در پاسخ به این سوال که برج خنک کننده مکعبی بهتر است یا گرد، باید گفت که همانطور که در این مقاله 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 نظر جاسازی و نصب نمود.

رپورتاژ