سیالاتی که جهت خنک کاری در سیستم های تهویه مطبوع، پالایشگاه ها،صنایع پتروشیمی، نیروگاه ها و... استفاده می شوند، در اثر سیرکولاسیون گرم شده و دمای آن بالا می رود. برج خنک کننده دمای این سیالات را تا پایین آورده و حرارت را وارد محیط می کند.

نمایی از یک برج خنک کن

در سیستم های تهویه مطبوع از برج های خنک کننده جهت دفع حرارت نامطلوب چیلر استفاده می شود. عمده‌ترین مشکلات بوجود آمده برای یک برج خنک کن عبارتند :خوردگی قطعات داخلی برج، رشد جلبک‌ ها و باکتری های بیولوژیکی و همچنین تشکیل رسوب در قسمت های مختلف برج.

اجزای برج خنک کن

بدنه : بدنه از ورق گالوانیزه به ضخامت 2 میلی متر و اتصال پیچ مهره ای است. جهت آب بندی از نوار لاستیکی استفاده می شود. برای سهولت در تعمیر و نصب در محل کلیه قطعات قابل جدا شدن است.

فن : فن ها نقش اساسی در دمیدن هوا جهت خنک کاری سیال به برج دارند. کلیه الکتروموتور های فن براساس استاندارد UL بوده و جهت کار در محیط مرطوب طراحی گردیده است.

پکینگ (سینی های مشبک) : برای افزایش سطح حرارتی ما بین آب و هوا، آب را از این سینی ها عبور می دهند، این سینی ها همچنین سرعت جریان آب را کم می کند تا خنک کاری بهتر صورت گیرد. این صفحات شبکه ای بوده و دردو نوع اسپلاش و غشایی وجود دارد.

حوضچه : محفظه پایین برج دارای یک حوضچه ای است که آب خنک شده در آنجا جمع شده و به سیستم سرمایشی فرستاده می شود.

پره های قطره گیر : این صفحات تیغه ای مورب برای جلوگیری از پاشش آب به محیط اطراف به کار می روند.

شکل شماتیک اجزای یک برج خنک کن

انواع برج خنک کن

برج خنک کن با جریان مخالف:

در این نوع برج معمولا فن از نوع پروانه ای بوده و در بالای برج نصب می شود.اب ورودی به برج از بالا روی صفحات خنک کننده از جنس چوب اشباع که با فاصله های منظم چیده شده و یا روی پکینگ های پلاستیکی که به صورت لانه زنبوری روی هم قرار گرفته توزیع می شود و هوا در جهت از پایین به بالا حرکت می کند.در این نوع برج فشار منفی ایجاد شده در داخل برج و همچنین افزایش سطح تماس اب و هوا که به وسیله صفحات چوبی و پکینگ ها ایجاد می شود به تبخیر و سرد شدن اب کمک می کند.

نحوه عملکرد شماتیک یک برج خنک جریان مخالف

برج خنک کن جریان متقاطع :

در این نوع برج خنک کن هوا به وسیله فن گیرز از مرکز از پهلو و از بخش پایین برج خنک کن به داخل برج دمیده می شود و با اب توزیع شده از بالا به طور متقاطع برخورد می کند.در این نوع برج که اغلب از جنس فلزی است و در ظرفیت های کمتری نسبت به نوع جریان مخالف ساخته می شود فرایند تبخیر در فشاری بیش از فشار هوای محیط انجام می شود.

نحوه عملکرد شماتیک یک برج خنک جریان مخالف

محل نصب برج خنک کن

محل نصب برج خنک کن باید به گونه ای باشد که مانعی در اطراف آن برای ورود جریان هوای تازه به داخل برج وجود نداشته باشد همچنین در صورت استفاده از چندین برج در کنار هم باید تدبیری اندیشه شود که هوای گرم خروجی از برج ها مستقیماً وارد همدیگر نشده تا باعث کاهش راندمان و عدم کارایی برج شوند.

اگر بتوان برج خنک کن را در فضای باز با جریان هوای آزاد قرار داد در حصول یک بازده مناسب از برج مشکلی وجود نخواهد داشت اما چنانچه قرار باشد برج در داخل ساختمان و محصور بین دیوار ها نصب شود موارد زیر بایستی مورد توجه قرار گیرد:

1. باید فضای کافی و بدون مانع مزاحم در اطراف برج وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد.

2. هوای گرم خروجی از برج باید به گون های تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد زیرا گردش مجدد چنین هوایی در برج دمای مرطوب هوای ورودی به برج را افزایش می‌دهد و باعث گرم ماندن آب در خروج از برج می‌شود.

گردش مجدد هوا به داخل برج هنگامی مورد توجه قرار می‌گیرد که چند برج در مجاورت هم باشند.تعیین محل نصب برج به عوامل دیگری هم بستگی دارد از قبیل استحکام محل نصب، تجهیزات اضافی برای تقویت آن، هزینه فراهم کردن تجهیزات اضافی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان و....