طرز کار برج خنک کننده هسته ای و شکل ساختاری آن

شکل ساختاری برج های خنک کننده هسته­ ای

شکل برج های خنک کننده هسته ای معمولاً هذلولی است، به حدی که این شکل، به شکل آیکونیک نیروگاه های هسته ای درآمده است. انتخاب این شکل به این دلیل است که پهنای بالای آن، فرآیند تبخیر را سرعت می­بخشد و  همچنین که ماهیت شکل هذلولی این برج ها، راندمان برج را بالا می­برد؛ چرا که شکل هذلولی این برج به جریان هوای که از پایین برج به سمت بالای آن است کمک می­کند. بنای کار جریان آن هم اختلاف فشار در ارتفاع های مختلف است. در حقیقت این شکل هندسی برج هذلولی است که واگرا و همگرا می­شود و اختلاف فشار ایجاد می­کند. در آخر باید یادآوری کرد که جریان طبیعی در برج خنک کننده هذلولی هسته ای، مصرف انرژی را کاهش می­دهد و با ظرفیت بالای خود، راندمان بالایی را فراهم می کند. این راندمان بالا باعث می­شود بیشترین اختلاف دمای میان آب ورودی و خروجی در همین برج ها دیده شوند.

برج های هذلولی از بتن و در ابعاد بسیار بزرگ ساخته می­شوند و طبیعتاً هر چه ارتفاعشان بیشتر شود ظرفیت شان بالاتر می رود. برج های هذلولی از برج های پرهزینه اما مطمئن هستند که برای صنایع و مصارف حساس به کار گرفته می شوند.

همچنین بخوانید: برج خنک کننده هسته ای چیست؟!

مورد دیگری که به شکل این برج بازمی­گردد، مدار بسته آن است. برج های خنک کننده از لحاظ ساختار مدار و مونتاژ به زیر دسته های برج های خنک کننده مدار بسته و مدار باز تقسیم می شوند. جریان بسته در تمام مدت آب را به صورت مستقیم در تماس با هوا نمی­گذارد و از کویل ها استفاده می­کند. مبدل هایی که در برج خنک کننده هذلولی از آنها استفاده می­شود لوله و فین است که در تحتانی ترین سطح برج نصب می شوند که می­توانند از جنس مس یا فولاد گالوانیزه باشند.

مجموعاً بنا است که این شکل از برج، با کمترین هزینه، بالاترین ظرفیت و بیشترین بازده، جوابگوی نیروگاه های هسته ای در مقیاس بالا باشد.

نمای بیرونی برج خنک کننده هسته ای

طرز کار برج خنک کننده هسته ای

برج خنک کننده در کاربری های مختصرتر مانند چیلرها به کار برده می­شد، وظیفه خنک کردن کندانسور را داشت. در اینجا هم برج خنک کننده وظیفه خنک کردن کندانسور و علاوه بر این خنک کردن آب بویلرها و توربین ها در ابعاد بالا را دارد. به این معنا که آب گرم از کندانسور وارد برج شده و بعد درون برج کاهش دما می­یابد و به صورت خنک شده دوباره وارد کندانسور می­شود. اما اگر بخواهیم رد این آب گرم را پیدا کنیم، باز هم به فعالیت های گرماده نیروگاه می­رسیم. با فعالیت های گرماده درون نیروگاه، حجم بالایی از بخار گرم تولید می شود. این بخار گرم وارد توربین شده و بعد وارد کندانسور و ژنراتور می شود. از آنجا هم به برج­ خنک­ کننده می­رسد.

نمای داخلی برج خنک کننده هسته ای

جریان برج خنک کننده هسته ای هذلولی

به طور کل سه نوع جریان برای برج های خنک کننده موجود است:

1. جریان طبیعی
2. جریان مکانیکی (اجباری و القایی)
3. جریان مرکب

برج خنک کننده هسته ای هذلولی شکل از جریان  طبیعی برای انجام کار خود کمک می­گیرد. به این معنا که در اینگونه برج ها از هیچ پروانه یا فن مکنده یا وسیله ای که باعث به جریان انداختن هوا شود استفاده نمی­شود. هنگام اسپری شدن آب درون این برج، هوا به صورت طبیعی جریان می­یابد. بنابراین در بعضی مواقع ممکن است که این جریان تحت تأثیر عوامل طبیعی قرار بگیرد. چرا که از هیچ وسیله مکانیکی کمکی ای برای جریان استفاده نمی­شود. اما این اتفاقات با نظارت بالا روی عملکرد برج تا حد زیادی کنترل می­شوند.

مطالب مرتبط: