ساخت برج خنک کننده

ساخت برج خنک کننده (Cooling Tower Fabrication) شامل مراحل سایزینگ، انتخاب نوع برج، انتخاب متریال بدنه و تامین قطعات است. مصرف کننده برج خنک کننده، امکان ساخت قطعات را نداشته و باید آنها را از تولید کننده قطعات برج تامین کند. اما در مراحل دیگر مانند سایزینگ، انتخاب نوع برج و ساخت بدنه می تواند با مشاوره با یک فرد متخصص کار را تا حد زیادی جلو ببرد. شرکت آبان پارت توانایی ارایه خدمات مشاوره و تامین قطعات مورد نیاز برای ساخت برج خنک کننده را دارا است.

ساخت برج خنک کننده و پیش نیاز های آن

قبل از ساخت برج خنک کننده ابتدا باید درباره نحوه عملکرد و قطعات داخلی آن اطلاعاتی به دست آورید. در برج خنک کننده جریان هوای خشک از خارج برج به داخل مکیده شده و با عبور از میان پکینگ ها با جریان آب در گردش که صورت قطرات ریز یا لایه ای نازک در آمده است برخورد کرده و سبب تبخیر قسمتی از آن و اشباع شدن خود میگردد.

این فرایند باعث خنک شدن باقیمانده جریان آب در گردش شده و آب خنک شده با جمع شدن در حوضچه پایین دوباره به سیستم بالا دستی منتقل میگردد. هوای اشباع شده نیز توسط فن برج خنک کننده به بیرون از برج (فضای اتمسفر) رانده می شود. قطرات همراه هوای اشباع شده نیز توسط قطره گیر از آن جدا شده و به سیستم باز میگردند.

ساخت انواع برج خنک کننده

انتخاب نوع برج قبل از ساخت برج خنک کننده باید صورت پذیرد. برج خنک کننده انواع مختلفی داشته که هر کدام دارای مزایا و معایبی می باشند. در قسمت های بعدی ما به معرفی انواع برج خنک کننده می پردازیم و در هر قسمت با کلیک بر روی لینک مربوطه می توانید اطلاعات بیشتر راجع به آن به دست آورید و سپس با اطمینان برج خنک کننده مورد نظر خود برای ساخت را انتخاب نمایید.

انواع برج خنک کننده عبارتند از:

برج خنک کننده فایبرگلاس
برج خنک کننده آبگردان
برج خنک کننده ابارا
برج خنک کننده گالوانیزه
برج خنک کننده بتنی
برج خنک کننده مدار بسته

برج خنک کننده فایبرگلاس

عکس و مشخصات فنی تمامی سایز های برج خنک کننده فایبرگلاس مکعبی صنعتی را میتوانید در صفحه برج خنک کننده فایبرگلاس مشاهده فرمایید.

برج خنک کننده فایبرگلاس صنعتی دارای سه ردیف پکینگ، موتوری قوی تر و بدنه با ضخامتی بالاتر بوده و کلیه قطعات فلزی آن نیز دارای پوشش گالوانیزه گرم هستند. در نتیجه قیمت برج خنک کننده فایبرگلاس صنعتی بالاتر از نوع خانگی خواهد بود.

کولینگ تاور فایبرگلاس تولید شده توسط شرکت آبان پارت دارای ۱۵ سال گارانتی بدنه، یکسال گارانتی قطعات متحرک و سه سال گارانتی پکینگ و قطره گیر می باشد.

برج خنک کننده آبگردان

برج خنک کننده آبگردان یا برج گرد ابتدا توسط شرکت پرتوآبگردان از سایز ۱۰ تا ۱۴۰۰ تن تولید شده است. برج خنک کننده آبگردان از نوع جریان مخالف با فن محوری مکنده و آبگردان چرخشی می باشد.

جنس بدنه برج از نوع کامپوزیتی بوده و بسته به سایز برج خنک کننده تا ارتفاع ۶۰ تا ۹۰ سانتیمتر در داخل آن پکینگ وجود دارد.

آبگردان برج خنک کننده گرد نیز از نوع چرخشی همراه با یک سری لوله بازویی بوده و جنس آن معمولا از آلومینیوم یا برنج است.

برج خنک کننده ابارا

برج خنک کننده ابارا یا شینوا توسط شرکت ابارا ژاپن تولید و در ایران به نمایندگی شرکت کار و اندیشه عرضه شده است. برج خنک کننده ابارا از نوع جریان متقاطع و دارای فن محوری است و از سایز ۵۰ تا ۱۰۰۰ تن موجود است.

بدنه برج خنک کننده ابارا از جنس کامپوزیت و شاسی آن فلزی و دارای پوشش گالوانیزه گرم می باشد. پکینگ ها در دو طبقه و در دو طرف راهروی وسط برج چیده شده اند.

سیستم توزیع آب در برج خنک کننده ابارا (شینوا) از نوع سینی سوراخدار است که آب توسط جاذبه و بدون فشار پمپ بر روی پکینگ ها توزیع میگردد.

برج خنک کننده گالوانیزه

برج خنک کننده گالوانیزه یا برج خنک کننده فلزی معمولا در قدیم برای خنک کاری سیستم تهویه استفاده شده است. برج خنک کننده گالوانیزه دارای تعدادی فن سانتریفیوژ دمنده در پایین ترین قسمت برج خنک کننده است.

بدنه برج خنک کننده گالوانیزه در صورت پوسیدگی قابلیت تعمیر و بازسازی را نداشته و باید کولینگ تاور قدیمی را با کولینگ تاور نو جایگزین کرد.

به دلیل سانتریفیوژ بودن فن ها و دمنده بوده آنها راندمان و عملکرد برج خنک کننده فلزی کمتر از رقبای خود بوده و به همین دلیل کم کم از بازار حذف میگردد.

برج خنک کننده بتنی

برج خنک کننده بتنی که بیشتر برای پتروشیمی، پالایشگاه و نیروگاه مورد استفاده قرار میگیرد از نوع جریان مخالف و دارای فن مکنده است. سازه برج خنک کننده بتنی از بتن مسلح بوده و معمولا توسط کارفرما ساخته می شود.

کولینگ تاور پتروشیمی دارای فن استک جداگانه بوده که جنس آن از بتن یا فایبرگلاس است. ارتفاع پکینگ خور برج خنک کننده بتنی تا ۲۰۰ سانتیمتر بوده و سیستم توزیع آب آن به صورت تحت فشار یا ثقلی میتواند باشد. شرکت آبان پارت توان تامین کلیه قطعات داخلی برج خنک کننده بتنی مانند فن، پکینگ، قطره گیر را دارا است.

ساخت برج خنک کننده و جنس بدنه

مهمترین مرحله ساخت برج خنک کننده ساخت بدنه آن است. برج خنک کننده از نظر جنس بدنه به سه دسته فلزی، فایبر و بتنی تقسیم بندی می شود. هر کدام از این موارد مزایا و معایب خاص خودش را دارد که در زیر به تفصیل به آن خواهیم پرداخت

ساخت برج خنک کننده با بدنه فلزی

در برج خنک کننده فلزی جنس بدنه از ورق گالوانیزه بوده و ممکن است به صورت فابریک بوده یا بعدا با گالوانیزه گرم پوشش داده شود. سهولت و دقت در ساخت برج خنک کننده و استحکام مکانیکی جزو ویژگی های این مدل کولینگ است. اما با توجه به کاهش کیفیت ورق های موجود به نسبت قیمت، تولید جنس با کیفیت گران تمام شده و فروشنده به دلیل کاستن از قیمت برج خنک کننده مجبور به کاهش کیفیت میگردد.

این موضوع سبب شده تا عمر برج خنک کننده فلزی که در سال های اخیر تولید می شوند کاهش یافته و سریعا دچار پوسیدگی بدنه شوند. متاسفانه پوسیدگی بدنه هیچ راه حل بلند مدتی نداشته و کارفرما مجبور به تعویض کل دستگاه خواهد شد. در مجموع ساخت برج خنک کننده با بدنه فلزی گزینه مناسبی برای کولینگ تاور نمی باشد.

ساخت برج خنک کننده با بدنه فایبر

کولینگ تاور فایبرگلاس در سه دهه اخیر پر مصرف ترین برج در ایران بوده است. ابتدا به صورت گرد تولید شده و اخیرا نوع مکعبی آن به دلیل مزایای متعدد کاربرد بسیاری پیدا کرده است. جنس فایبر بدنه سبب مقاومت بالا در مقابل خوردگی و اکسیداسیون میگردد. هم چنین پوشش ژلکوت آن با افزودن آنتی یو وی در مقابل تابش مستقیم آفتاب دوام آورده و رنگ سفید آن باعث انعکاس نور و مانع گرم شدن بدنه میگردد.

ساخت برج خنک کننده با بدنه فایبر برای مصرف کننده مشکلات زیادی داشته که ساخت آن را با تیراژ پایین منجر به افزایش قیمت برج خنک کننده میشود. نکته اول اینکه برای ساخت بدنه فایبر نیاز به مدل سازی و قالب گیری قطعات آن است که برای ساخت برج خنک کننده گران تمام می شود. نکته بعدی تامین مواد اولیه و شخص ماهر در فرایند فایبر کاری است.

ساخت برج خنک کننده با بدنه بتنی

ساخت برج خنک کننده بتنی بهترین گزینه برای برج های خنک کننده با سایز بزرگ است. زیرا قیمت برج خنک کننده در حالت تمام شده کمتر خواهد بود. کارفرما می تواند با تهیه نقشه سازه برج خنک کننده و سایزینگ درست آن، ساخت برج خنک کننده بتنی را خودش انجام دهد و تنها قطعات داخلی آن را از بازار تامین نماید. اما این موضوع مشروط به انجام محاسبات درست و دقیق و امکان سنجی تامین قطعات برج خنک کننده بتنی است.

ساخت برج خنک کننده با بدنه بتنی از آنجا که یک کار عمرانی محسوب میگردد، از حوزه کاری برج خنک کننده خارج شده و تامین کننده برج تنها نقش ناظر را ایفا خواهد کرد. با توجه به اینکه ظرفیت برج خنک کننده فایبرگلاس دارای محدویت بوده و برای دبی آب با مقدار بالا مناسب نیست، ساخت برج خنک کننده بتنی تنها گزینه برای پروژه های بزرگ می باشد. تنها مشکل ساخت برج خنک کننده بتنی زمان طولانی اجرای بدنه آن است.

ساخت برج خنک کننده جریان مخالف

مورد دیگری که در ساخت برج خنک کننده باید مورد توجه قرار داد جریان مخالف یا جریان متقاطع بودن آن است. برج خنک کننده از نظر جهت برخورد جریان آب و هوا به دو دسته جریان متقاطع و جریان مخالف تقسیم بندی می شود. در کولینگ تاور جریان متقاطع زاویه برخورد آب و هوا ۹۰ درجه و در برج خنک کن جریان مخالف زاویه برخورد جریان آب و هوا ۱۸۰ درجه است.

ساخت برج خنک کننده جریان متقاطع

در برج خنک کننده جریان متقاطع جهت جریان آب و هوا بر یکدیگر عمود هستند. برج خنک کن ابارا جزو این دسته محسوب می شود. نوع پکینگ این دستگاه ها از نوع پکینگ شانه تخم مرغی یا پکینگ اسپلش بوده و سیستم توزیع آب آنها به صورت یک سینی سوراخ شده در بالای برج است. راندمان این مدل برج به نسبت جریان مخالف کمتر بوده و فضای بیشتری اشغال می کند.

مقایسه فضای اشغال شده

با توجه به مطالعات انجام شده تا سایز ۷۵۰ تن تبرید، برج جریان مخالف فضای کمتری نسبت به برج جریان متقاطع اشغال می کند. ولی با توجه به ۴ ورودی هوای در کولینگ جریان مخالف دور آن را باید باز گذاشت که منجر به اشغال سطح بیشتری میگردد.

هزینه نگهداری

کولینگ تاور کراس فلو یک فضای بزرگ در میان خود دارد که کار را برای عملیات تعمیر و نگهداری و بازرسی های دوره ای آسان میکند. اما در کولینگ کانتر فلو باید عملکرد برج متوقف و با سختی به داخل آن رفت تا بتوان بازدید انجام داد.

سیستم توزیع آب

در کولینگ کراس فلو آب به بالای برج و درون یک سینی پمپاژ شده و از طریق سوراخ های تعبیه شده در آن بر روی پکینگ ها توزیع میگردد. در نتیجه نیاز به پمپ با فشار بالا نیست و توزیع آب تنها به نیروی جاذبه نیاز دارد. اما در کولینگ کانتر فلو سیال از طریق سیستم لوله کشی و نازل توزیع شده و برای اینکه چتر نازل کامل باز شود نیاز به فشار بالاتر و در نتیجه پمپ قوی تری است.

نتیجه گیری

در کولینگ تاور کراس فلو تعمیر و نگهداری به مراتب آسانتر بوده و با دبی های متغیر سیستم توزیع آب آن بهتر کار میکند. اما راندمان کولینگ کانتر فلو بالاتر بوده و در مواقعی که نیاز به کار سخت در تمام طول سال باشد، ساخت برج خنک کننده جریان مخالف گزینه بهتری است.

موارد مورد نیاز پیش از ساخت برج خنک کننده

پس از انتخاب نوع کولینگ تاور برای ساخت برج خنک کننده نوبت به تعیین پارامتر های زیر می رسد:

میزان دقیق ظرفیت خنک کاری مورد نیاز
مساحت فضای موجود برای ساخت برج خنک کننده
مشخصات فنی قطعات داخلی مورد نیاز مانند موتور و گیربکس و امکان سنجی تامین آنها
در نظر گرفتن محدودیت های ارتفاع پکینگ برای انواع مختلف پکینگ برج خنک کننده
و ….

محاسبات برج خنک کننده

محاسبات برج خنک کننده (Cooling Tower Calculations) مهمترین مرحله ساخت برج خنک کننده بوده و به مجموعه خدمات محاسبه توان برج خنک کننده، نحوه عملکرد دمایی آن در بدترین شرایط کارکرد، محاسبات مربوط به سازه و طراحی سیستم توزیع آب آن گفته می شود. خروجی فرایند طراحی و ساخت برج خنک کننده، گارانتی عملکرد دمایی برج مطابق با دماهای ارایه شده از سوی کار فرما می باشد. ظرفیت و توان برج خنک کننده بر مبنای تن تبرید بیان می شود.

محاسبات ظرفیت برج خنک کننده

محاسبات ظرفیت برج خنک کننده بر مبنای چیلر تراکمی متناظر با آن صورت میگیرد. به این معنی که به یک برج خنک کن با مشخصات فنی معین، برج خنک کننده ۵۰۰ تن تبرید گفته می شود اگر بتواند عملیات خنک کاری یک چیلر تراکمی به ظرفیت ۵۰۰ تن تبرید را در دمای مرطوب ۲۴ درجه سانتیگراد انجام دهد.

این بدان معنا است که با تغییر شرایط محیطی (تغییر دمای مرطوب) حتما ظرفیت یک برج خنک کننده با مشخصات فنی معین تغییر خواهد کرد. در نتیجه ممکن است که یک سایز کولینگ تاور با مشخصات فنی معین در تهران بتواند خنک کاری یک چیلر تراکمی ۵۰۰ تن را انجام دهد ولی همان سایز با همان مشخصات فنی در شمال کشور توانایی خنک کاری یک چیلر تراکمی ۵۰۰ تن را نداشته باشد.

تعریف تن تبرید در محاسبات برج خنک کننده

طبق تعریف استاندارد یک تن تبرید در فرایند محاسبات برج خنک کننده برابر با توانایی خنک کاری ۳ گالن بر دقیقه (gpm) یا ۰٫۶۸ متر مکعب بر ساعت آب در گردش از دمای ۹۵ درجه فارنهایت (۳۵ درجه سانتیگراد) به ۸۵ درجه فارنهایت (۲۹٫۴ درجه سانتیگراد) در دمای مرطوب ۷۵ درجه فارنهایت (۲۵٫۶ درجه سانتیگراد) می باشد.

لازم به ذکر است که اگر برج خنک کننده در شرایط دمایی غیر از شرایط فوق در حال کار باشد ساخت برج خنک کننده و محاسبات برج خنک کننده دیگر با این روش انجام نمی شود.

محاسبات توان برج خنک کننده

اگر از فرمول Q=MCΔT برای محاسبات برج خنک کننده در حال کار استفاده می کنید باید به این موضوع توجه داشته باشید که این عدد فقط در همان شرایط محیطی صادق است و در یک شرایط محیطی دیگر حتما متفاوت خواهد بود. هر چه دمای مرطوب محیط بالاتر رود ظرفیت برج خنک کننده با مشخصات فنی معین کاهش می یابد.

پارامترهای مورد نیاز برای محاسبات توان برج خنک کننده

برای ساخت برج خنک کننده و محاسبه توان خنک کاری آن پارامترهای زیر مورد نیاز است:

دبی آب در گردش
دمای ورودی به برج خنک کننده
دمای خروجی از برج خنک کننده
دمای مرطوب محیط

محاسبات توان برج خنک کننده برای چیلر

در مورد برج خنک کننده چیلر کار کمی ساده تر است. با مشخص کردن جذبی یا تراکمی بودن چیلر و توان خنک کاری آن میتوان برج خنک کننده متناظر را انتخاب کرد. در مورد چیلر تراکمی باید ظرفیت چیلر را در ۱٫۲ ضرب کرد تا توان برج خنک کننده متناظر به دست آید. اما در مورد چیلر جذبی ظرفیت چیلر را باید در ۱٫۶ ضرب کرد تا توان برج خنک کننده آن به دست آید.

نرم افزار محاسبات برج خنک کننده

نرم افزار محاسبات برج خنک کننده برای اهداف متفاوتی به کار می روند. نرم افزار محاسبه عملکرد دمایی برج خنک کننده، نرم افزار انتخاب و طراحی فن مناسب، نرم افزار سایزینگ گیربکس مربوطه و نرم افزار طراحی سیستم توزیع آب و محاسبه گر میزان آب مصرفی در برج خنک کننده از همین موارد هستند.

نرم افزار محاسبات برج خنک کننده از نظر دمایی

محاسبات برج خنک کننده از نظر عملکرد حرارتی (Thermal Design) مهمترین قسمت در طراحی و ساخت برج خنک کننده است. نرم افزار های مختلفی در این زمینه وجود دارد که مهمترین آنها نرم افزار خود CTI یعنی Toolkit است. در این نرم افزار شما مشخصات دمایی مورد نظر خود را وارد کرده و سپس با دادن مشخصات فن و پکینگ میتوانید برج خنک کننده مورد نظرتان را سایز کنید.

نرم افزار دیگر در این زمینه نرم افزار STAR متعلق به شرکت BRENTWOOD است. استفاده از این نرم افزار بسیار آسان بوده و تنها با دادن مشخصات دمایی مورد نظر خود میتوانید محاسبه برج خنک کننده را انجام دهید. ولی تنها مشکل کار این است که این نرم افزار تنها بر مبنای پکینگ های خود شرکت برنت وود عمل کرده و نمی توان مشخصات پکینگ های دیگر را در آن وارد کرد.

نرم افزار محاسبات برج خنک کننده از نظر سازه ای

محاسبات برج خنک کننده از نظر سازه ای (Structural Design) در ساخت برج خنک کننده سایز بزرگ مانند کولینگ تاور بتنی یا کولینگ تاور FRP (پالتروژن) اهمیت می یابد. در کولینگ تاور بتنی محاسبات سازه ای توسط واحد عمرانی انجام شده و نقشه های اجرایی تحویل پیمانکار میگردد.

اما در ساخت برج خنک کننده FRP (پالتروژن) به دلیل پیچیدگی پروفیل پالترود از نظر خواص مکانیکی و هموژن نبودن آنها باید از تجربه و دقت بیشتری بهره برد. با توجه به تکرار پذیری الگوی سازه و اندازه پروفیل ها در تمام قسمت های برج میتوان از آنها استفاده کرد و با در نظر گرفتن یک ضریب اطمینان بالا در محاسبه برج خنک کننده سازه را طراحی و اجرا نمود.

نرم افزار محاسبات فن برج خنک کننده

فن برج خنک کننده برای اینکه بتواند میزان هوای مورد نیاز را از درون برج خنک کننده عبور دهد باید درست سایز شود. این سایزینگ مستلزم تعیین قطر و تعداد پره ها، دور مورد نیاز، زاویه قرار گیری پره ها و توان الکتروموتور مورد نیاز برای تامین این میزان جریان هوا است. شرکت هایی مانند HOWDEN و HUDSON متخصص در ساخت برج خنک کننده هستند.

متاسفانه به دلیل تحریم ها این شرکت ها از ارایه نرم افزار محاسبات برج خنک کننده و فن های مربوطه به ایران منع شده اند. اما با استفاده از بعضی محاسبه گرهای آنلاین در سایت های دیگر می توان تا حدودی به سایز فن مورد نظر دست یافت. این موضوع مستلزم مقداری تجربه در ساخت برج خنک کننده و فن مربوطه و مقایسه فنی آن با فن های ساخت شرکت هایی مانند کوفیمکو (Cofimco) است.

نرم افزار انتخاب گیربکس برج خنک کننده

برای ساخت برج خنک کننده باید تامین کننده گیربکس را از میان سازندگان معتبر انتخاب شود. زیرا معمولا گیربکس ها برای کارکرد در دور پایین و انتقال نیروی بالا طراحی و ساخته می شوند اما در برج خنک کننده دور فن بالا بوده و این موضوع مستلزم سخت کاری ویژه بر روی چرخ دنده های گیربکس میگردد. شرکت هایی مانند فلندر محاسبه گر های آنلاینی را برای مشتریان خود تدارک دیده اند ولی استفاده از آنها نیاز به تجربه بالایی دارد.

در نتیجه بهتر است انتخاب گیربکس مناسب برای ساخت برج خنک کننده را به تامین کننده آن سپرده و در عوض گارانتی عملکرد را از آنها طلب نمایید. در توان های بالا علاوه بر کارکرد مکانیکی باید مراقب دمای روغن گیربکس هم بود که این موضوع با اضافه کردن یک فن و رادیاتور روغن حل می شود.

محاسبه آب مصرفی برج خنک کننده

میزان آب مصرفی برج خنک کننده (آب جبرانی) یکی از مواردی است که در ساخت برج خنک کننده و محاسبات برج خنک کننده از سوی کار فرما مورد توجه قرار میگیرد. در این مورد حسابگر های آنلاینی وجود دارند که تقریبا همه آنها از یک فرمول برای محاسبه این موضوع استفاده می کنند.

Make up = E + D + B

E (Evaporation) = 0.00153 x Q (m3/h) x ΔT

D (Drift) = 0.00001 x Q (m3/h)

B (Blow down) = E (m3/h) / (C – 1)

که پارامتر C در فرمول آخر ضریب تغلیظ (Concentratio Factor) می باشد. برای کار با حسابگر آنلاین مانند حسابگر SPX نیاز است که موارد زیر مشخص باشند:

دمای ورودی
دمای خروجی
دمای مرطوب
دبی آب در گردش
ضریب عبور قطره گیر
ضریب تغلیظ

نکته مهم در این زمینه این است که محاسبه گر فوق مقدار مصرف آب برج خنک کننده را فقط در همان شرایط دمایی به دست میدهد و ممکن است مصرف آب کولینگ تاور در بقیه زمان ها با توجه به تغییر دماهای کارکرد کولینگ تاور تغییر کند.

ضریب تغلیظ (Concentration Factor)

ضریب تغلیظ (Concentration Factor) به نسبت سختی مجاز در آب در گردش به سختی موجود در آب جبرانی گفته می شود. یعنی اگر سختی مجاز در آب در گردش ۵۰۰ ppm باشد و سختی آب جبرانی نیز ۱۰۰ ppm باشد، ضریب تغلیظ برابر ۵ خواهد بود. ضریب تغلیظ عموما عددی بین ۳ تا ۵ میباشد.

ساخت برج خنک کننده چگونه است؟

انواع برج خنک کننده کدامند؟

انواع برج خنک کننده عبارتند از:

برج خنک کننده فایبرگلاس
برج خنک کننده آبگردان
برج خنک کننده ابارا
برج خنک کننده گالوانیزه
برج خنک کننده بتنی
برج خنک کننده مدار بسته

محاسبه ظرفیت برج خنک کننده به چه صورت است؟

تعریف استاندارد یک تن تبرید چیست؟

برای محاسبات توان برج خنک کننده چه مواردی مورد نیاز است؟

برای ساخت برج خنک کننده و محاسبه توان خنک کاری آن پارامترهای زیر مورد نیاز است:

دبی آب در گردش
دمای ورودی به برج خنک کننده
دمای خروجی از برج خنک کننده
دمای مرطوب محیط

معادلات دمای برج خنک کننده

معادلات دمای برج خنک کننده بر اساس پدیده انتقال حرارت تعریف نمی شود زیرا اساسا پدیده غالب در برج خنک کننده انتقال جرم و تبخیر است. عملکرد برج خنک کننده و دمای آب خروجی از آن تابعی از دمای مرطوب محیط بوده و معادله حاکم بر محاسبه برج خنک کننده از نظر ظرفیتی رابطه مرکل است که به صورت زیر بیان می شود:

رابطه مرکل منطبق بر منحنی زیر می باشد. با توجه به مشکل بودن محاسبه مربوط به انتگرال فوق بهتر است از نرم افزار های مربوطه یا گراف عملکرد پکینگ برج خنک کننده برای محاسبه برج خنک کننده استفاده شود.

طراحی برج خنک کننده

طراحی برج خنک کننده از نظر سازه ای بیشتر در کولینگ تاور های سایز بزرگ (FEC) بتنی یا فایبرگلاس که در صنایع پتروشیمی، پالایشگاه یا فولاد استفاده می شوند اهمیت پیدا می کند. ساخت برج خنک کننده FEC (Field Erected Cooling Tower) در محل سایت صورت میگیرد. در نتیجه برای ساخت چنین سازه ای باید الزامات طراحی سازه را در نظر گرفت.

طراحی سازه برج خنک کننده

در ساخت برج خنک کننده بتنی محاسبه برج خنک کننده از نظر سازه ای بر عهده واحد سیویل است. آنها طراحی سازه بتنی را انجام داده و خروجی آن را که نقشه های ساخت و اجرا است را پیمانکار تحویل دهند. تفاوت هایی مانند ضد آب بودن بتن و مقاومت آن در برابر خوردگی مواد شیمیایی محلول در آب در گردش نیز در این طراحی لحاظ میگردد.

در ساخت برج خنک کننده فایبرگلاس سایز بزرگ که با پروفیل های پالتروژن ساخته می شود داستان کمی تفاوت میکند. زیرا ساختار پروفیل پالتروژن هموژن نبوده و خواص مکانیکی آن در جهات مختلف با هم متفاوت است. در محاسبه برج خنک کننده و در نرم افزار های طراحی سازه در بخش وارد کردن مشخصات فنی متریال مصرفی این موضوع پیش بینی شده است.

منابع خارجی درباره ساخت برج خنک کننده

کولینگ تاور EVERGREEN