برج خنک کننده

برج خنک کننده چیست؟

آیا تا به حال با خود فکر کرده اید که چگونه دستگاه های صنعتی و سیالات گرم مورد استفاده در صنعت چگونه خنک می شود؟

برای پاسخ به این سوال باید با دستگاه برج خنک کننده آشنا شوید. برج خنک کننده، می تواند آب گرم را خنک نموده و مجددا به چرخه صنعت بازگرداند.

سیستم برج خنک کننده برای حذف گرما از یک ساختمان یا تاسیسات شروع به پاشیدن آب می نماید تا از این طریق تبادل گرما صورت گیرد؛ بدین صورت که، هوا از کناره های برج وارد می شود و از آب در حال سقوط عبور می کند. با عبور هوا از آب، گرما مبادله می شود و مقداری از آب تبخیر می شود. این گرما و آب تبخیر شده به شکل یک غبار ریز ابر مانند از بالای برج خارج می شود. آب سرد شده در پایین برج جمع آوری شده و برای استفاده مجدد به کارخانه یا ساختمان پمپاژ می شود.

برج های خنک کننده برای چه مواردی استفاده می شوند؟

برج های خنک کننده عمدتاً برای گرمایش و تهویه مطبوع (HVAC) و اهداف صنعتی استفاده می شوند. برج های خنک کننده عملکردی مقرون به صرفه و کارآمد برای سیستم هایی که نیاز به خنک کننده دارند، ارائه می دهند. بیش از 1500 تاسیسات صنعتی از مقادیر زیادی آب برای خنک کردن گیاهان خود استفاده می کنند. سیستم های HVAC معمولا در ساختمان های اداری بزرگ، مدارس و بیمارستان ها استفاده می شود. برج های خنک کننده صنعتی بزرگ تر از سیستم های HVAC هستند و برای حذف گرمای جذب شده در سیستم های آب خنک کننده در گردش مورد استفاده در پالایشگاه های نفت، کارخانه های پتروشیمی، برج خنک کننده نیروگاه هسته ای، کارخانه های فرآوری گاز طبیعی، کارخانه های فرآوری مواد غذایی و سایر تاسیسات صنعتی استفاده می شوند.

برج های خنک کننده مدار باز در مقابل مدار بسته

همه برج های خنک کننده از تبخیر آب برای حذف گرما و انتشار آن در جو استفاده می کنند. برج های خنک کننده از آب در گردش برای خنک کردن چیلرها، پمپ های حرارتی، کمپرسورها، کندانسورها، مبدل های حرارتی و سایر دستگاه های فرآیندی استفاده می کنند. هر دو نوع برج خنک کننده، مدار باز و بسته، به پروتکل های اولیه عملیات و نگهداری نیاز دارند. هر دو نوع برج خنک کننده می توانند آب آئروسل شده را به اتمسفر آزاد کنند. اگر لژیونلا وجود داشته باشد، آب آئروسل می تواند باکتری را در طول مایل ها پخش کند. با این حال، برج های خنک کننده مدار بسته دارای یک حلقه بسته اضافی هستند که می تواند سیال مورد استفاده در فرآیندهای خنک کننده را از قرار گرفتن در معرض جو محافظت کند. کولینگ تاور مدار بسته می توانند در دمای خنک به صورت برج خنک کننده خشک کار کنند که در این صورت از آب یا تولید ذرات معلق در هوا استفاده نمی کند.

برج های خنک کننده و بیماری لژیونر

برج های خنک کننده حاوی مقادیر زیادی آب هستند و  اگر به درستی ضد عفونی و نگهداری نشوند، مکان های بالقوه ای برای رشد باکتری لژیونلا هستند. آب درون برج های خنک کننده از طریق تبادل حرارت گرم می شود که محیطی ایده آل برای  رشد باکتری های گرمادوست لژیونلا است. بیماری لژیونر زمانی ایجاد می شود که فردی در قطرات آب حاوی  باکتری لژیونلا تنفس کند. این بیماری در سال 1976 نامگذاری شد، زمانی که اعضای لژیون آمریکایی که در کنوانسیون فیلادلفیا شرکت کردند، از یک ذات الریه غیرمعمول (عفونت ریه) رنج بردند. شیوع بیماری لژیونرها با برج های خنک کننده آلوده هنوز هم امروزه رخ می دهد.

چگونه مانع شیوع بیماری لژیونرها با برج های خنک کننده شویم؟

درک اجزای طراحی برج خنک کننده برای کنترل لژیونلا بسیار مهم است. از این رو با رعایت موارد زیر می توان از شیوع بیماری لژیونرها با برج های خنک کننده جلوگیری کرد:

• از حذف کننده های دریفت با راندمان بالا استفاده کنید.
• برج های خنک کننده را در فاصله حداقل 25 فوتی ورودی هوای ساختمان قرار دهید تا مطمئن شوید که ستون رانش برج خنک کننده به سیستم تهویه مطبوع کشیده نمی شود.
• اطمینان حاصل کنید که لوله کشی سیستم برای جلوگیری از رکود طراحی شده است.
• چرخش مجدد آب در طول عملیات متناوب برای تهویه مطبوع.
• طراحی و نصب سیستم تصفیه آب خودکار.
• توصیه های سازنده را برای تمیز کردن و ضد عفونی کردن قبل از راه اندازی، قبل از راه اندازی، در زمان بی کار و پس از خاموش شدن دنبال کنید.

• سیستم های برج خنک کننده را در کمترین دمای ممکن آب و در صورت امکان زیر مطلوب ترین محدوده رشد لژیونلا (77-113 درجه فارنهایت، 25-45 درجه سانتیگراد) اجرا کنید.
• افزودن و نظارت بر ضد خوردگی، ضد رسوب و ضد عفونی کننده به صورت خودکار.
• پارامترهای آب مانند باقیمانده مواد ضدعفونی کننده و pH را به طور منظم کنترل کنید. فرکانس اندازه گیری باید بر اساس عملکرد برنامه مدیریت آب  یا شاخص های عملکرد لژیونلا برای کنترل باشد. فرکانس را با توجه به پایداری مقادیر شاخص عملکرد تنظیم کنید. به عنوان مثال، در صورت وجود درجه بالایی از تنوع اندازه گیری، فرکانس اندازه گیری باید افزایش یابد.
• اجرای دمش خودکار (تخلیه عمدی آب سیستم و جایگزینی با آب منبع) برای حفظ کیفیت آب سیستم.
• فیلتراسیون را برای کاهش سطح جامدات معلق در آب خنک کننده بر اساس عوامل سیستم (مثلا محل برج خنک کننده، بار ذرات) در نظر بگیرید.
• حداقل سالانه یک ضدعفونی و تمیز کردن خارج از خط انجام دهید.
• برج های خنک کننده را برای اختلالات خدمات آب زیر نظر بگیرید و برنامه هایی را برای پاسخگویی متناسب با آن ایجاد کنید.
• آزمایش لژیونلا را مطابق با ماژول تست معمول  این جعبه ابزار در نظر بگیرید.
• برگه های گزارش خاص سایت، روش های آزمایش، گزارش های خدمات و نتایج آزمایش را در محل نگهداری کنید.

چگونه سیستم های برج خنک کننده می توانند به کسب و کارها در صرفه جویی در هزینه کمک کنند؟ 

به این موضوع فکر کنید: سیستم های برج خنک کننده برای بسیاری از مشاغل ضروری هستند، به این معنی که این دستگاه ها با فعالیت خود  می تواند بر عملیات و محصولات تأثیرگذار باشد. مصرف آب می تواند یک هزینه عملیاتی عمده باشد و برج های خنک کننده توانایی  بازیافت حدود 98 درصد از آب مصرفی در فرآیند را دارند. 

برج خنک کننده با تهویه مطبوع مانع از اتلاف انرژی دستگاه های صنعتی، هزینه های تعمیر دستگاه های صنعتی می شود. علاوه بر این امکانات با این سیستم طول عمر سیستم های شما زیاد می شود و اتلاف زمان نخواهید داشت.

سخن آخر

سیستم های برج خنک کننده اغلب برای فرآیندهای صنعتی حیاتی هستند. این سازه های استوانه ای بلند، با روکش باز، وظیفه خنک کردن آب تولید شده از جریان هوای خنک کننده راحت صنعتی یا HVAC را بر عهده دارند. آنها بر اساس نوع کشش (طبیعی یا مکانیکی) و جهت جریان هوا طبقه بندی می شوند.

همانطور که می بینید، چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد سیستم های برج خنک کننده وجود دارد. آنها نه تنها عملکردی را انجام می دهند که بسیاری از ما نمی توانیم بدون آن زندگی کنیم (تهویه مطبوع)، بلکه بسیار امروزه و  تکنولوژیکی هستند.