برج خنک کننده مدار بسته، مدار باز و هیبریدی و تفاوت ها در ساختار

برج خنک کننده یکی از پدیده‌های انسان ساخت است که در امتداد انقلاب‌های صنعتی ریز و درشت در جهان شکل گرفت. امروزه با انواع برج های خنک کننده مواجه هستیم که امروز می‌خواهیم به بررسی 3 نوع آن بپردازیم. بنا بر استفاده‌های صنعتی متنوع، شکل و ظاهر برج خنک کننده تغییر می‌کند. اگر مصرف خانگی داشته باشد، بی شک ابعاد آن کوچک و مستطیلی شکل خواهد بود و اگر برای مصارف صنعتی مدنظر قرار بگیرد، ابعاد و اندازه‌های بزرگ‌تری خواهد داشت و معمولا به شکل مخروطی خواهد بود. گفتنی است که اجزا برج خنک کننده نیز بر حسب همین استفاده‌ها تغییر می‌کند. سه نوع برج خنک کننده مدار باز، مدار بسته و هیبریدی (آبادیاتیک) موضوعات قابل بحث ما است. در ادامه به توضیح جداگانه هر کدام از آن‌ها خواهیم پرداخت.

برج خنک کننده مدار بسته

در میان انواع برج های خنک کننده، برج مدار بسته از شماتیک جالبی برخوردار است. در این برج ارتباط مستقیم آب در درون برج برای خنک شدن وجود ندارد. پس عملکرد این برج برای خنک کردن آب چگونه است. در برج خنک کننده مدار بسته از مبدل حرارتی و لوله کشی‌های خاص برای فرآیند خنک کردن آب به حرارت رسیده استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که مبدل حرارتی که در برج مدار بسته قرار گرفته است از نوع مبدل صفحه‌ای است. همان طور که می‌دانیم، برج خنک کننده در واقع یک مبدل حرارتی است که آب داغ شده را خنک می‌کند و برای استفاده دوباره به چرخه کار و یا مصرف خانگی برمی‌گرداند. برج مدار بسته با وارد کردن آب از لوله‌ها به درون خود کار را شروع می‌کند. بعد از این که حجمی از آب وارد شد، مبدل حرارتی دست به کار می‌شود و تنها قسمتی از آب داغ شده را خنک می‌کند و بعد به باقی آب داغ موجود اضافه می‌کند و این کار به تکرار اتفاق می‌افتد تا این که روند خنک شدن آب به طور کامل انجام می‌شود. صفحه مبدل حرارت در این برج خنک کننده از جنس استیل ساخته شده است و آب در برخورد با آن به اتاقک‌های مختلف راه پیدا می‌کند و همین تقسیم کردن باعث خنکی آب هدایت شده می‌شود و آب خنک شده به قسمت اصلی بدنه و به آب داغ اضافه می‌شود. این روند ساده و تقسیم بندی به دست صفحه مبدل حرارت بارها و بارها تکرار می‌شود تا آب داخل بدنه به طور کامل خنک شود.

این نوع برج خنک کننده که اجازه تماس آب را با هوا نمی‌دهد بیش‌تر در صنایع غذایی استفاده می‌شود! استفاده از مبدل حرارتی برای خنک کردن آب در این صنعت بسیار ضروری است.

نوع هیبرید یا آدیابتیک

این نوع از برج خنک کنده به کولر مایع هم معروف است. عملکرد این دستگاه از این نظر جالب است که تمام روند کار آن به طور طبیعی انجام می‌شود و تقریبا از هیچ نوع سوختی استفاده نمی‌کند. عملکرد برج خنک کننده آدیابتیک (adiabatic cooling towers) به این شکل است در طول سال، فضای داخل این برج خشک است و تنها با جریان هوا به خنک کردن آب حرارت یافته می‌پردازد. اما به محض گرم شدن هوا در فصول مختلف شروع به تولید بخار و رطوبت می‌کند و به این شکل آب داخل بدنه خود را خنک می‌کند.

برج خنک کننده مدار باز

بر خلاف برج خنک کننده مدار بسته، رابطه مستقیم میان هوا و آب در این برج خنک کننده وجود دارد. برج مدار باز، یک مبدل حرارتی است که قطرات و جریان آب گرم را در مجاورت و رفت و آمد هوا به داخل بدنه قرار می‌دهد و به این شکل آب برای استفاده دوباره خنک می‌شود. اما یک نقطه اشتراک هم میان برج خنک کننده مدار بسته و مدار باز وجود دارد. این نقطه اشتراک این است که در برج مدار باز نیز که آب در مجاورت هوا قرار دارد، باز نه کل حجم آب گرم بلکه قسمتی آن در مسیر جریان هوا قرار می‌گیرد و وقتی که خوب خنک شد به آب گرم داخل بدنه اضافه می‌شود و به این شکل دمای کل آب موجود کاهش می‌یابد. در نوع مدار بسته، آب به قسمت بالایی برج راه پیدا می‌کند و نازل مربوطه که از اجزا برج خنک کننده است، آب را در مسیر هوا پخش می‌کند و فن نیز به کمک آن می‌آید تا در هر چه سریع‌تر خنک کردن آب تاثیر بگذارد.

منابع:

مجله Almeco.eu

ویکی‌پدیا