برج خنک کننده مدار بسته به گونه ای طراحی شده است که به دو روش اجرایی خشک و مرطوب ، آب را با حداقل هزینه ممکن خنک کند. در روش خشک ، محیطی که باید خنک شود با دمای محیط پیرامون خنک می شود در حالیکه در روش مرطوب، شرایط رطوبت هوا دستکاری می شود تا هوای خنک تری نسبت به دمای محیط فراهم شود. در این سیستم هوای سرد محیط را خنک کرده و در نتیجه در مصرف انرژی صرفه جویی می شود.
انواع برج های خنک کننده اغلب در مناطق مسکونی و تجاری مانند پشت بام بیمارستان ها یا مراکز خرید استفاده می شوند زیرا به لطف طراحی شعاعی آنها بی سر و صدا کار می کنند.
طرز کار برج خنک کننده مدار بسته
برج های خنک کننده مدار بسته مشابه برج های خنک کننده مدار باز عمل می کنند با این تفاوت که بار حرارتی که باید رد شود از سیال فرایند (مبرد) از طریق سیم پیچ تبادل حرارت به هوای محیط منتقل می شود. سیم پیچ به منظور جداسازی سیال فرایند از هوای خارج عمل می کند و آن را تمیز و عاری از هرگونه آلودگی در یک حلقه بسته نگه می دارد. این دو مدار مایع جداگانه ایجاد می کند:
یک مدار خارجی که در آن آب اسپری شده به دور سیم پیچ به گردش در می آید و با هوای خارج مخلوط می شود و یک مدار داخلی که در آن سیال فرآیند در داخل سیم پیچ به گردش در می آید. در حین کار ، گرما از مدار داخلی از طریق سیم پیچ به آب اسپری منتقل می شود و سپس با تبخیر مقداری از آب به جو منتقل می شود.
سیستم برج خنک کننده مدار بسته شامل یک برج خنک کننده باز با یک بسته مبدل حرارتی جداگانه است. سیال سمت گرم مبدل حرارتی نیز هرگز با هوا تماس مستقیم ندارد. این اجازه می دهد تا مبدل حرارتی به همراه سایر مزایای سیستم در فضای داخلی، از شرایط آب و هوایی خارج محافظت شود. این سیستم بسته بسیار بیشتر از برج خنک کننده مدار بسته نوع سیم پیچ خارجی دوام دارد.
مزایای برج های خنک کننده مدار بسته
بهره وری برج های مدار بسته
اگر یک برنامه نیاز به تولید ظرفیت کامل در طول سال داشته باشد ، حفظ یک چرخه تمیز و قابل اعتماد بسیار مهم است. جداسازی مایع فرآیند در یک سیستم مدار بسته از ورود آلودگی های هوا و سایر آلودگی ها به سیستم جلوگیری می کند. حفظ عملکرد مطلوب در یک سیستم مدار باز نیاز به نگهداری منظم برای حفظ کارایی مشابه دارد. چیلرها و مبدل های حرارتی با کارایی بالا برای عملکرد صحیح به آب فرآیند تمیز نیاز دارند و حتی مقدار کمی آلودگی نیز به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می گیرد.
هزینه برج خنک کننده
هزینه تجهیزات اولیه یک سیستم مدار باز کمتر از یک سیستم مدار بسته با اندازه مشابه خواهد بود زیرا سیستم مدار باز اجزاء مبدل حرارتی میانی را شامل نمی شود. با این حال ، هزینه اولیه بالاتر یک سیستم مدار بسته در سال های متمادی کارکرد و بهره برداری از طریق پس اندازهای زیر بازگردانی خواهد شد:
- مایع فرآیند تمیزتر منجر به تمیزتر شدن سطح داخلی و اجزای کارآمدتر در سیستم (به عنوان مثال چیلر) می شود.
- کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری سیستم
- کاهش هزینه های تصفیه آب برای تجهیزات بخار
- در زمستان برای صرفه جویی در مصرف انرژی حالت کاهش مصرف انرژی در دسترس است.
مراقبت
از آنجا که سیال فرآیند یک سیستم مدار بسته کاملاً از محیط جدا شده است، تعمیر و نگهداری معمول فقط بر روی خود تجهیزات حذف گرما مورد نیاز است. نیاز به تعطیلی کلی سیستم برای تمیز کردن مبدل حرارتی به طور قابل توجهی کاهش یافته اگر اجزا به طور کامل از حالت نرمال خارج نشده باشند. همچنین به گردش در آمدن سیال تمیز به سیستم فرآیند، عمر دیگر اجزای سیستم (بسته های کندانسور ، کمپرسورها و غیره) را افزایش می دهد.
نگهداری و فیلتر کردن
حفظ کیفیت مناسب سیال فرآیند در یک سیستم ممکن است شامل چندین مرحله باشد ، مانند تصفیه شیمیایی ، تجهیزات فیلتراسیون و افزودن آب تمیز. برج خنک کننده مدار بسته می تواند مزایای زیر را نسبت به برج خنک کننده مدار باز ارائه دهد:
- حجم آب در گردش کمتر برای تصفیه
- چرخه پردازش به حداقل پردازش نیاز دارد.
- در زمان کارکرد خشک، نیاز به آب تمیز نخواهد بود.
انعطاف پذیری عملیاتی
برج های مدار بسته حالت های عملکرد زیر را امکان پذیر می کند که در برج های مدار باز امکان پذیر نیست:
- عملیات خنک سازی بدون نیاز به مبدل حرارتی واسط: چیلر بسته است.
- کارکرد خشک: آب و مواد شیمیایی تصفیه شده حفظ و از یخ زدگی و تشکیل پرز جلوگیری می شود.
- پمپاژ متغیر: مدار بسته آب کندانسور شرایط پمپاژ با سرعت متغیر برای صرفه جویی در انرژی را فراهم می کند.