کولینگ تاور یکی از ابزارهای حیاتی در صنایع خنک کننده است که به عنوان یک دستگاه خنک کننده آب شناخته می‌شود. این تجهیزات عمدتاً برای افزایش بازدهی و کارایی سیستم‌های خنک کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند. نام “کولینگ” از زبان انگلیسی به معنای خنک کردن و “تاور” به معنای برج یا سازه است، که ترکیب این دو عبارت نه تنها به معنای یک برج خنک کننده، بلکه به عنوان یکی از اصلی‌ترین و پرکاربردترین منابع آب سرد کن در صنایع تلقی می‌شود.
کولینگ تاور چیست؟
کولینگ تاورها به مدت طولانی در صنایع مختلف از جمله خنک کننده‌های چیلر و دیگر کاربردهای صنعتی به کار می‌روند. این تجهیزات در طی سال‌ها با پیشرفت علم و تکنولوژی مهندسی تغییرات زیادی کرده‌اند؛ از جمله استفاده از مواد مختلف برای ساخت بدنه آن‌ها. امروزه بیشتر کولینگ تاورها از بدنه‌های کامپوزیتی مانند فایبرگلاس ساخته می‌شوند که این باعث افزایش عمر مفید و مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی با آب می‌شود.
مشخصات کولینگ تاور چیست؟
مشخصات کولینگ تاور شامل اجزای مختلفی است که هر یک نقش خاصی در عملکرد و کارایی این دستگاه دارند. بدنه و لوورهای جانبی که برای انتقال حرارت و خنک کنندگی استفاده می‌شوند، فن هوا دهی برای ایجاد جریان هوای مورد نیاز برای تبادل حرارت، موتور الکتریکی که برای ایجاد حرکت در فن و انتقال انرژی مورد نیاز است، پکینگ‌های تبادل حرارتی که برای افزایش سطح تماس بین آب خنک شده و هوا مورد استفاده قرار می‌گیرند،
حوضچه یا تشتک که به عنوان محل جمع آوری آب خنک شده در پایین برج عمل می‌کند، قطره گیر که بین پکینگ و فن نصب شده است و از خروج ذرات آب از بالای برج جلوگیری می‌کند، و سیستم توزیع کننده آب گرم در قسمت بالای برج که شامل لوله‌ها و نازل‌های پاشش آب است و برای تسریع در فرایند خنک‌کنندگی استفاده می‌شود. همه این اجزا به هم تلفیق شده و باعث ایجاد یک سیستم کامل و کارآمد برای خنک کنندگی آب است.
کاربرد کولینگ تاورچیست؟
کولینگ تاورها از جمله ابزارهای حیاتی در سیستم‌های سرمایش مرکزی با چیلر آبی هستند. این تجهیزات از دو سازه فلزی و گالوانیزه ساخته می‌شوند و از زمان‌های گذشته تاکنون کاربرد دارند. با این حال، کولینگ های گالوانیزه به دلیل مشکلات مربوط به رسوب و گرفتگی دیگر توسط تولید کنندگان تولید نمی‌شوند. بسیاری از سیستم‌های سرمایشی امروزی از برج‌های خنک کننده فایبرگلاس برای خنک کردن چیلرها استفاده می‌کنند. علاوه بر کاربری در سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان، کولینگ تاورها در بسیاری از صنایع نیز کاربرد دارند.
از جمله صنایع فولاد، نفت و پتروشیمی. این تجهیزات از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند؛ زیرا تأمین منبع سرمایشی برای دستگاه‌های صنعتی از جمله کولینگ تاورها یا چیلرها، ضروری است. طراحی بهینه سیستم‌های سرمایشی در دستگاه‌های صنعتی از اهمیت بسیاری برخوردار است، زیرا عملکرد نامناسب این بخش می‌تواند منجر به کاهش تولید و راندمان در صنایع مختلف شود. به عنوان یکی از اجزای حیاتی این سیستم‌ها، کولینگ تاورها همواره به افزایش راندمان تولید در صنایع مختلف کمک کرده‌اند.
انواع کولینگ تاور
این محصول یکی از مهم‌ترین ابزارها در انتقال حرارت و خنک کردن آب در فرایندهای صنعتی و تجاری است که به شکل‌ها و انواع مختلفی در دسترس است. یکی از انواع اصلی کولینگ تاور، مدار باز است که در آن، تبادل حرارت بین آب و هوا به صورت مستقیم از طریق تماس فیزیکی بین آب و هوا صورت می‌گیرد. در این نوع، دو تیپ اصلی، ابارایی و مکش القایی وجود دارد که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
کولینگ تاور مدارباز
کولینگ تاور مدارباز ابارایی با ایجاد جریان مکش هوای عمودی، حرارت را از آب جذب می‌کند و با انتقال آن به هوا، آب را خنک می‌کند. از طرف دیگر، کولینگ تاور مدار باز مکش القایی با ایجاد جریان هوای متقاطع، بهترین عملکرد را در محیط‌های شرجی دارد. برخی از شرکت‌ها به عنوان بزرگ‌ترین تولید کننده این نوع از محصول شناخته می‌شوند.
کولینگ تاور مدار بسته یا خشک
در مقابل، کولینگ تاور مدار بسته یا خشک، از اصلی‌ترین روش‌های کولینگ است که در آن، انتقال حرارت از آب داغ به وسیله سطح تماس با کویل برقرار می‌شود. این نوع کولینگ تاور به دلیل کمبود تبخیر و مصرف آب کمتر، در برخی شرایط و فصول مشخص مثل مناطق گرم و خشک موثرتر است. با این حال، در محیط‌های گرم تابستان، راندمان آن به شدت کاهش می‌یابد.
کولینگ تاور هیبریدی
کولینگ تاور هیبریدی، به عنوان یک راه حل چندگانه برای کولینگ آب، در انواع مختلف فصول و شرایط محیطی عملکرد می‌کند. این نوع تاور در فصول گرم، با ایجاد حجم هوا دهی و پاشش آب، آب را خنک می‌کند، در حالی که در فصول سرد، با تأمین تنها هوا دهی، کویل را خنک می‌کند. از طرف دیگر، کویل‌های استفاده شده در این نوع تاور، به دلیل عدم وجود فین، از رسوب و گرفتگی کاهش یافته و باعث بهبود انتقال حرارت می‌شوند.
نحوه خنک شدن آب در کولینگ تاور
کولینگ تاورها از یک روند مشابه با تأثیر انتقال گرما در چای با هوا برای خنک کردن آب استفاده می‌کنند. هدف اصلی این تجهیزات، کاهش دمای آب با ایجاد یک جریان هوا و تماس آن با آب داغ است. این فرآیند، باعث تبادل حرارت و جرمی بین هوا و آب می‌شود که اساس و پایه کار کولینگ تاورها را تشکیل می‌دهد.
در این تاورها، گرمایی که از آب داغ به هوا منتقل می‌شود، به دو روش کلی تحلیل می‌شود. روش اول شامل جذب گرمای آب توسط هوای سرد بیرون است. در این روش، هوای دارای دمای پایین‌تر نسبت به آب، گرمای آب را جذب می‌کند، که منجر به خنک شدن آب می‌شود. روش دوم شامل اختلاط هوای خشک با بخار آب اشباع شده است. در این روش، هوای خشک، گرمای مورد نیاز برای تبخیر آب را از خود جذب می‌کند، که منجر به تبخیر آب و خنک شدن آن می‌شود. این روش همچنین باعث افزایش نرخ تبادل انرژی و گرمای محسوس می‌شود، که به بهبود عملکرد کولینگ تاور کمک می‌کند.
تفاوت کولینگ تاور قدیمی و جدید
کولینگ تاورهای جدید با توجه به پیشرفت تکنولوژی و دانش مهندسی بسیار پیشرفته تر از نسل‌های قبلی آن‌ها می‌باشند. از جمله تفاوت‌های اصلی نمونه های قدیمی و جدید، طراحی و ساختار آنهاست. کولینگ تاورهای جدید با استفاده از مواد مقاوم و پوشش‌های مناسبی که از رسوب و زنگ زدگی جلوگیری می‌کنند، از دوام و عمر طولانی‌تری برخوردار هستند. همچنین استفاده از پروانه های فوق کم صدا با بدنه فایبرگلاس در سیستم هوا دهی، سبب کاهش صدای تولید شده توسط این وسیله شده است.
یکی دیگر از تفاوت‌های کولینگ تاورهای جدید با نسل‌های قبلی، افزایش کارایی و بهبود عملکرد آنهاست. با استفاده از فن‌های پیشرفته و خنک‌کننده‌های با کیفیت بالا، کولینگ تاورهای جدید توانایی خنک کردن آب را در مدت زمان کوتاه‌تر و با مصرف کمتر انرژی دارند. همچنین سیستم هوا دهی بهینه‌تری در کولینگ تاورهای جدید به کار رفته است که باعث افزایش نرخ تبادل حرارت و خنک شدن آب با کیفیت بالاتر شده است.بیشتر بدانید:تفاوت چیلر و برج خنک کننده در چیست؟
نحوه کاهش میزان صدا در کولینگ تاور
برای کاهش میزان صدا در کولینگ تاورها، از روش‌ها و تکنولوژی‌های مختلفی می‌توان استفاده کرد. یکی از روش‌های اصلی کاهش صدا، استفاده از تجهیزات جانبی استاندارد و با کیفیت برای سیستم‌های خنک کننده است. این تجهیزات شامل فن‌های کم صدا، پمپ‌های با صدای کم، و تجهیزات هوا دهی با کیفیت و مناسب می‌شود.
همچنین موقعیت نصب و نوع پایه‌های استفاده شده نیز می‌تواند تأثیر زیادی در کاهش ارتعاشات و صدا داشته باشد. استفاده از پایه‌های ضد لرزش و عایق‌های صوتی مناسب می‌تواند بهبود قابل ملاحظه‌ای در کاهش صدا داشته باشد.
علاوه بر این، بهینه سازی فرآیندهای عملیاتی کولینگ تاور نیز می‌تواند منجر به کاهش صدا شود. به طور مثال، تنظیم موقعیت و سرعت فن‌ها و پمپ‌ها به گونه‌ای که مصرف انرژی به حداقل برسد و صدا تولید شده کمتر شود، می‌تواند مؤثر باشد.
طرز کار کولینگ تاور چگونه است؟
کولینگ تاور با استفاده از فرایند تبخیر آب، حرارت را از یک منبع (مانند سیستم خنک کننده صنعتی یا فرآیندهای صنعتی دیگر) جذب و خنک می‌کند. در این فرایند، آب گرم وارد برج می‌شود و به حوضچه یا تشتک در پایین برج ریخته می‌شود. از این حوضچه، آب با استفاده از پمپ‌ها به قسمت بالای برج منتقل می‌شود.
در قسمت بالای برج، آب از طریق نازل‌های پاشش آب بر روی لوله‌های کویل توزیع می‌شود. این لوله‌ها دارای سطحی بسیار بزرگ هستند که باعث افزایش تماس بین آب و هوا می‌شود. همچنین، هوای جریان داخلی به وسیله فن‌های هوا دهی ایجاد می‌شود که جریان از بالا به پایین در برج را تامین می‌کند.
با تماس آب و هوا در سطح لوله‌ها، بخار آب در اثر تبخیر تشکیل می‌شود. این تبخیر باعث کاهش دمای آب درون لوله‌ها می‌شود و حرارت منتقل شده از آب به هوا. هوا سرد شده و از قسمت بالای برج خارج می‌شود، در حالی که آب خنک شده به حوضچه در پایین برج بازمی‌گردد و چرخه خنک کننده تکرار می‌شود.
مزایا و معایب کولینگ تاور چیست؟
کولینگ تاور یک راه کار مهم در خنک کردن سیستم‌ها و فرآیندهای صنعتی است که با مزایا و معایب خود همراه است. از جمله مزایای کولینگ تاور می‌توان به کارایی بالا و کاهش هزینه‌های عملیاتی اشاره کرد. این تاورها با استفاده از فرایند تبخیر آب، حرارت را از سیستم‌ها جذب و به آن‌ها انتقال می‌دهند، که این امر باعث افزایش کارایی در خنک کردن می‌شود.
همچنین مقایسه با روش‌های دیگر، استفاده از آب در کولینگ تاورها می‌تواند هزینه‌های عملیاتی را به طور قابل توجهی کاهش دهد. از طرفی، معایب استفاده از این تاورها شامل مصرف آب بالا، آلودگی محیطی ناشی از تماس آب با هوا و مواد دیگر، و نیاز به نگه داری و تعمیرات دوره‌ای است. با این حال، با مدیریت مناسب و استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، معایب این روش قابل کاهش است و کولینگ تاور همچنان یکی از مهم‌ترین راه کارهای خنک کننده در صنایع مختلف به شمار می‌رود.
قیمت کولینگ تاور
قیمت برج خنک کن با توجه به نوع این دستگاه و ظرفیت‌های مختلفی که تولید می‌شود در شرکت آرام سرما متفاوت است. دستگاه برج خنک کننده از اجزای ریز و درشت مختلفی تولید می‌شود که برخی از آن‌ها نمونه داخلی نداشته و وارداتی می‌باشند. در استعلام قیمت برج خنک کننده باید به ویژگی‌های آن از جمله متریال و جنس بدنه، ظرفیت و تناژ تبرید (تن تبرید مشخص کننده ظرفیت برج خنک کننده می‌باشد)، مدار باز (مرطوب) و مدار بسته (خشک)، مکعبی و مخروطی و … اشاره نمود.