برج خنک کننده مکعبی یکی از مدلهای پرکاربرد کولینگ تاور تولیدی شرکت مهتاب گستر است که در ظرفیتهای ۸۰ تا ۱۰۰۰ تن تبرید و با ساختار جریان متقاطع طراحی میشود. شکل بدنه این برج بهصورت مکعب مربع یا مستطیل بوده و به دلیل راندمان بالا، اشغال فضای کمتر و قیمت اقتصادی، مورد استقبال گسترده کارفرمایان صنعتی و ساختمانی قرار گرفته است. این نوع برج خنک کننده عملکردی پایدار، نگهداری آسان و طول عمر بالایی دارد. برای اطلاع از قیمت انواع برج خنک کننده به صفحه مربوطه مراجعه کنید.
مشخصات فنی کولینگ تاورهای مکعبی
در برج خنک کننده مکعبی، بدنه، تشت جمعآوری آب و دریچههای ورودی هوا از جنس F.R.P با مقاومت بالا در برابر اشعه فرابنفش و رطوبت ساخته میشوند. المانهای خنککننده از PVC آنتیباکتریال بوده و قطعات فلزی از آهن ST37 گالوانیزه جهت افزایش دوام استفاده میگردند. الکتروموتور فلنچدار از برندهای معتبر اروپایی مانند زیمنس آلمان با درجه حفاظت IP55 بهکار میرود. همچنین تمام اتصالات برج با پیچ و مهرههای آبکاریشده مونتاژ میشود تا دوام و استحکام دستگاه تضمین گردد.
طراحی مکعبی شکل برج خنک کننده موجب افزایش سطح مکش و بهبود جریان هوا شده و در نتیجه راندمان حرارتی بالاتر و مصرف کمتر انرژی الکتروموتور را به همراه دارد. از مهمترین مزایای این مدل میتوان به راندمان بالا، کاهش مصرف انرژی، حذف نازلهای پاشش آب، نگهداری آسان و کاهش قطعات مکانیکی اشاره کرد. برج خنک کننده مکعبی مهتاب گستر در دو نوع صنعتی و تهویه مطبوع تولید میشود و قابلیت ساخت در ظرفیتهای زیر 80 تن تا بیش از 1000 تن تبرید را دارد.
برج خنک کننده مکعبی مدار باز
در برج خنک کننده مدار باز مکعبی با بدنه F.R.P، آب ورودی از سیستم (Hot Water) وارد سیستم میگردد و پس از عبور از لولههای ورودی وارد نازلها (Nuzzles) شده و با توجه به ساختار نازل به صورت گردابی بر روی سطوح پکینگ پاشیده میشود. از دیگر سو هوای داخل برج خنک کن بوسیله فن از پایین کولینگ تاور به سمت بالا مکش شده و خارج میگردد. آب پاشش شده بر روی پکینگها به سمت پایین ریزش میکند و هوای داخل به سمت بالا مکیده میشود. در این فرایند آب داغ در اثر عبور از کنار هوای تازه، خنک گردیده و داخل تشت (Basin) میریزد و آب سرد (Cold Water) به وسیلهی لولههای خروجی خارج میگردد.
مزایای برج خنک کننده مکعبی مدار باز جریان مخالف
- با استفاده از فایبرگلاس در بدنه برج، مشكل زنگزدگی و خوردگی به وجود نخواهد آمد. این امر باعث افزایش طول عمر برج خنک کننده و كاهش هزینه نگهداری میشود.
- طراحی خاص و مکعبی شکل بدنه برج، حداکثر ایستایی و راندمان در عین کمترین وزن و فشار بر روی فونداسیون را به همراه دارد و میزان لرزش به میزان قابلتوجهی پایین است.
- وجود ساختار مناسب، استفاده از الکتروموتور با مصرف برق پایینتر برای این مدل کولینگ تاور را فراهم کرده که در مقایسه با برج خنک کننده گالوانیزه، کاهش 2 تا 3 برابری مصرف برق را به همراه دارد. کلیه الکتروموتورهای مورد استفاده طبق استاندارد UL بوده و ضد آب، فلنجدار، مناسب محیط مرطوب، از نوع عمودی و IP55 هستند.
- فن بکار رفته از نوع توخالی، پرههای از نوع Axial و از جنس AL-FRP است. به دلیل استفاده از فایبرگلاس، PVC، بالانس دینامیكی و استاتیكی فن، لرزش به حداقل ممكن كاهش مییابد. بهدلیل پایین بودن دور، فن از صدایی كم و هوادهی بالا برخوردار است.
- استفاده از قطره گیر در زیر فن، پاشش آب به بیرون از برج خنککن مکعبی را به حداقل میرساند.
- پکینگهای پلیمری از جنس PP یا PVC به صورت فیلمی یا اسپلش، مقاوم در برابر جریان هوا و آب و از عمر طولانی برخوردار است.
- استفاده از نازل (Nuzzles) به جای آب پخش کن (Sprinkler) به دلیل عدم عملکرد دینامیکی، حداقل خرابی را در سیستم به همراه دارد در ضمن به دلیل استفاده از چند نازل در این مدل برج، در صورت خرابی یک یا دو عدد از نازلها عملکرد سیستم مختل نمیگردد.
- در این برجها به دلیل فضای موجود، امکان استفاده از لایههای بیشتر پکینگ و افزایش راندمان وجود دارد.
- به دلیل ساختار بدنه و طراحی منحصربهفرد، برج خنک کننده مکعبی حداقل فضا را در تناژ متناظر با برج خنککن مدور اشغال میکند.
ویژگیهای برج خنک کننده مکعبی تک سلولی
- امکان از مدار خارج کردن هرکدام از واحدها به منظور تعمیرات بدون از مدار خارج کردن چیلر و توقف فعالیت آن.
- غیر فعال کردن تعدادی از برجهای خنک کننده مکعبی در صورت کاهش بار چیلر و در نتیجه کاهش استهلاک سیستم و هزینههای جاری دستگاهها.
- امکان تولید هرکدام از واحدهای کولینگ تاور مکعبی در کارگاه تولیدی شرکت و ارسال محصول به محل پروژه.
نحوه عملکرد برج خنک کننده مکعبی
در برج خنک کننده مکعبی، فرآیند خنکسازی با ورود آب گرم از طریق فلنجهای ورودی آغاز میشود. آب پس از عبور از سیستم لولهکشی و نازلها، با سرعت و زاویه مشخص بر روی پکینگها یا سطوح خنککننده پاشش میگردد تا سطح تماس بین آب و هوا افزایش یابد. در مدلهای مدار باز، جریان هوا میتواند بهصورت عرضی (کراس فلو) یا مخالف (کانتر فلو) با جریان آب در تماس باشد. این تماس مستقیم بین آب و هوا موجب انتقال حرارت مؤثر و کاهش دمای آب خروجی از برج میشود.
آب پس از عبور از پایینترین لایه پکینگها با هوا تماس مستقیم پیدا کرده و بخشی از گرمای خود را از دست میدهد. مقدار کمی از آب تبخیر شده و مابقی به دمای پایینتری میرسد. این آب خنکشده به تشتک (Basin) هدایت میشود و از طریق فلنج خروجی تحت مکش پمپ به سمت کندانسور تجهیزات صنعتی ارسال میگردد. میزان آب تبخیرشده با استفاده از شناور و آب جبرانی جبران میشود تا تعادل سیستم حفظ شود. برجهای خنک کننده مکعبی نسبت به مدلهای گرد، راندمان بالاتر، صدای کمتر و اشغال فضای کمتر دارند.
سیستم پاشش آب منظم
سیستم پاشش آب منظم در برج خنک کننده مکعبی با توجه به شرایط طراحی، در مدلهای مختلف اجرا میشود. این سیستم با ایجاد پاشش یکنواخت در سطحی مربعی، موجب میشود تمام بخشهای پکینگ به صورت منظم و کامل خیس شوند. در نتیجه، سطوح تبخیر به چندین ناحیه کوچکتر تقسیم شده و با حداقل فضای خالی (Void Space) پوشش داده میشوند. این طراحی باعث افزایش راندمان حرارتی، کاهش مصرف آب و بهبود عملکرد کلی برج خنک کننده میگردد.
سیستم قطره گیر (الیمیناتور)
سیستم قطرهگیر (Eliminator) در برج خنک کننده مکعبی بهصورت لانهزنبوری طراحی شده و در بخش فوقانی لولههای توزیع آب نصب میشود تا کل سطح مکش فن را پوشش دهد. این طراحی موجب میشود پرتاب قطرات آب (Drift) از ناحیه فن به حداقل ممکن، یعنی کمتر از ۰.۰۰۲ درصد برسد. استفاده از قطرهگیرهای استاندارد علاوه بر جلوگیری از هدررفت آب، مانع انتشار رسوبات و آلودگی در محیط اطراف برج خنک کننده میشود و به افزایش راندمان و عمر مفید سیستم کمک میکند.
اشغال فضای کمتر
قابلیت ساخت برج خنک کننده مکعبی با ارتفاع بیشتر، امکان استفاده از سه لایه پکینگ مدیا را فراهم میکند. افزایش تعداد لایههای پکینگ باعث بالا رفتن سطح مؤثر تبادل حرارت بین آب و هوا میشود و در نتیجه راندمان خنکسازی بهطور چشمگیری افزایش مییابد. بهدلیل همین ویژگی، میتوان سطح اشغال برج را کاهش داد و در فضاهای محدود از این مدل کولینگ تاور بهره برد. بنابراین، برج خنک کننده مکعبی گزینهای ایدهآل برای مکانهایی با محدودیت فضایی محسوب میشود.
کاهش میزان آپروچ یا تقرب (نزدیکی به دمای مرطوب محیط)
در برجهای خنک کننده مکعبی به دلیل وجود سیستم توزیع یکنواخت آب، سطح تماس حرارتی بیشتر و جریان هوای قویتر، راندمان حرارتی بالاتری نسبت به مدلهای دیگر حاصل میشود. این ساختار موجب میگردد که دمای آب خروجی تا حدود ۱ تا ۲ درجه سانتیگراد نزدیکتر به دمای مرطوب محیط برسد. چنین عملکردی زمانی اهمیت ویژه دارد که هدف، دستیابی به کمترین دمای ممکن آب سرد (TL) باشد. در نتیجه، با کاهش دمای آب خروجی، بهرهوری و عملکرد حرارتی برج خنککننده بهطور چشمگیری افزایش مییابد.
افت فشار کمتر در برج خنک کننده مکعبی
در برج خنک کننده مکعبی، سیستم پاشش آب بر روی سطوح خنککننده عمدتاً بهصورت ثقلی و با نیروی محرکه بسیار کم انجام میشود. فشار مورد نیاز در این نوع برجها معمولاً ناچیز و نزدیک به فشار جو است، ازاینرو مصرف انرژی نیز پایینتر خواهد بود. در مقابل، برجهای خنککننده مخروطی برای چرخش اسپرینکلر و پاشش آب بر روی پکینگها به فشار بالاتری در خط لوله نیاز دارند. به همین دلیل، افت فشار در کولینگتاورهای مخروطی بیشتر بوده و راندمان هیدرولیکی آنها نسبت به مدلهای مکعبی کمتر است.
معایب برجهای خنک کن مکعبی
در شرایطی که برج خنککننده قرار است در فضای بسته یا مسقف نصب شود، معمولاً از برج خنک کننده مکعبی استفاده نمیشود. زیرا این نوع برجها دارای ارتفاع بیشتر هستند و در صورت نبود فضای کافی در بخش بالایی مخصوصاً اطراف فن استک، مشکلاتی مانند کاهش راندمان جریان هوا و افزایش نویز بهوجود میآید. همچنین، برجهای خنک کننده مکعبی معمولاً دارای دبی اسمی کمتری نسبت به مدلهای مخروطی هستند، چون فشار مجاز در آنها محدودتر است؛ در حالی که در مدلهای مخروطی، فشار بالاتر جزو پارامترهای طراحی محسوب نمیشود و عملکرد پایدارتری ارائه میدهد.
تجهیزات ویژه در ساخت برج خنک کننده مکعبی
در برج خنککننده مکعبی، استفاده از نازلهای پلیاتیلنی مربعپاش با افت فشار کم و لولههای فشار قوی، توزیع یکنواخت آب و نگهداری آسان را فراهم میکند. همچنین، قطرهگیرهای تخصصی بهجای لوور از خروج آب در اثر وزش باد جلوگیری کرده و مانع ورود گرد و غبار به داخل سیستم میشوند. این طراحی موجب بازگشت مجدد قطرات به مدار و کاهش پرت آب میشود و در نهایت راندمان خنکسازی و صرفهجویی در مصرف آب را افزایش میدهد.
نازلها و لولههای توزیع آب (Nozzles&Pipes)
لولههای ورودی از جنس پلی اتیلن 10 اتمسفر و پلیکای فشار قوی. سیستم توزیع آب شامل نازلهای مربع پاش ازجنس پلی اتیلن است. این نازلها بالاترین درجه کیفی و بیشترین راندمان که کمترین افت فشار را بر سیستم به همراه دارد را دارا هستند. به دلیل درپوشهای موجود در سیستم امکان تعمیرات و تخلیه لوله از رسوبات بسیار آسان است.
قطره گیر (Drift Eliminator)
بهکارگیری قطرهگیر بهجای لوور در برج خنک کننده مکعبی مزایای متعددی دارد. قطرهگیرها علاوه بر هدایت مناسب جریان هوا به داخل برج، از پاشش آب به بیرون در اثر وزش بادهای محلی جلوگیری میکنند. این ساختار همچنین مانع ورود ذرات خارجی مانند گرد و غبار، برگ یا شاخه درختان به درون سیستم میشود. قطرهگیرهایی که در زیر فن نصب میگردند، قطرات معلق آب را که تمایل به خروج از برج دارند، به دام انداخته و مجدداً به چرخه برج بازمیگردانند؛ در نتیجه، اتلاف آب و راندمان سیستم به حداقل میرسد.
سخن آخر
شرکت مهتاب گستر با بهرهگیری از فناوریهای روز و رویکرد مهندسی نوین، تمرکز خود را بر تولید برجهای خنک کننده مکعبی با راندمان بالا و مصرف انرژی پایین قرار داده است. استفاده از تجهیزات جانبی نظیر فیلتر هوای ورودی برای بهبود کیفیت هوا، سیستم آنتیفریز جهت جلوگیری از یخزدگی تشتک در زمستان و سیستم Auto Drain برای تخلیه خودکار، موجب افزایش طول عمر قطعات داخلی و بهبود عملکرد کلی دستگاههای تولیدی این شرکت شده است.
سوالات متداول درباره برج خنک کننده مکعبی
- برج خنک کننده مکعبی چیست؟
نوعی کولینگ تاور با بدنه مکعبی است که برای خنکسازی آب یا سیالات در صنایع و سیستمهای تهویه مطبوع استفاده میشود. - مزایای برج خنک کننده مکعبی نسبت به مدلهای دیگر چیست؟
راندمان بالا، مصرف انرژی کم، نگهداری آسان، کاهش قطعات مکانیکی و امکان نصب در فضاهای محدود. - مواد سازنده برج مکعبی چیست؟
بدنه و تشت آب از F.R.P مقاوم در برابر UV و رطوبت، المانهای خنککننده از PVC آنتیباکتریال و قطعات فلزی گالوانیزه. - آیا امکان تولید در ظرفیتهای مختلف وجود دارد؟
بله، از زیر 80 تن تا بالای 1000 تن تبرید و برای کاربردهای صنعتی و تهویه مطبوع قابل سفارش است. - سیستم قطرهگیر چه کاربردی دارد؟
جلوگیری از پرت آب (Drift) و ورود ذرات خارجی به داخل برج، افزایش راندمان و صرفهجویی در مصرف آب.
