برج خنک کننده یک مبدل حرارتی است که از طریق تماس مستقیم یا غیر مستقیم بین آب گرم و هوا، گرمای آب را به هوای اتمسفر منتقل می کند. در برج خنک کننده، آب گرم از طریق یک پمپ به بالای برج پمپاژ می شود و از طریق یک سیستم توزیع کننده در سطح برج پخش می شود. هوا توسط یک فن به داخل برج مکیده می شود و از طریق آب گرم جاری شده و گرمای آن را جذب می کند. آب خنک شده سپس از طریق یک سیستم جمع آوری به پایین برج هدایت می شود و دوباره برای استفاده مجدد در چرخه خنک کننده استفاده می شود.

انواع برج خنک کننده انتقال حرارت در تبادل گستر هیراد

برج خنک کننده انتقال حرارت بر اساس نوع تماس بین آب و هوا به دو دسته تقسیم می شوند:

• برج های خنک کننده با تماس مستقیم: در این نوع برج ها، آب گرم و هوا به طور مستقیم با یکدیگر تماس دارند. آب گرم در داخل یک نازل یا حوضچه ریخته می شود و هوا توسط یک فن به داخل برج مکیده می شود. هوا از طریق آب گرم جاری شده و گرمای آن را جذب می کند.
• برج های خنک کننده با تماس غیر مستقیم: در این نوع برج ها، آب گرم و هوا به طور غیر مستقیم با یکدیگر تماس دارند. آب گرم در داخل یک کویل مسی جریان می یابد و هوا از اطراف کویل عبور می کند. گرمای آب توسط کویل مسی جذب شده و به هوای اتمسفر منتقل می شود.

مکانیزم انتقال حرارت در برج خنک کننده

انتقال حرارت در برج خنک کننده از طریق سه مکانیسم اصلی انجام می شود:

• انتقال حرارت هدایتی: این نوع انتقال حرارت زمانی اتفاق می افتد که دو جسم با دمای متفاوت در تماس مستقیم با یکدیگر قرار گیرند. در برج خنک کننده مکعبی با تماس مستقیم، انتقال حرارت هدایتی بین آب گرم و هوا انجام می شود.
• انتقال حرارت همرفتی: این نوع انتقال حرارت زمانی اتفاق می افتد که یک سیال در حال حرکت با یک جسم جامد در تماس باشد. در برج های خنک کننده، هوا در حال حرکت با آب گرم در تماس است.
• انتقال حرارت تبخیری: این نوع انتقال حرارت زمانی اتفاق می افتد که یک مایع به حالت گاز تبدیل شود. در برج های خنک کننده، مقدار کمی از آب به صورت بخار آب از سطح آب گرم تبخیر می شود. گرمای تبخیر این بخار آب از آب گرم گرفته می شود و باعث کاهش دمای آب می شود.

عوامل موثر بر عملکرد برج خنک کننده برای انتقال حرارت

عملکرد تولید برج خنک کننده تحت تاثیر عوامل مختلفی قرار دارد، از جمله:

• دبی هوا: دبی هوا یکی از مهمترین عوامل موثر بر عملکرد برج خنک کننده است. دبی هوا بیشتر باعث افزایش انتقال حرارت و کاهش دمای آب می شود.
• دمای هوای ورودی: دمای هوای ورودی نیز بر عملکرد برج خنک کننده تاثیر می گذارد. هرچه دمای هوای ورودی بیشتر باشد، انتقال حرارت کمتر و دمای آب بیشتر می شود.
• رطوبت هوای ورودی: رطوبت هوای ورودی نیز بر عملکرد برج خنک کننده تاثیر می گذارد. هرچه رطوبت هوای ورودی بیشتر باشد، انتقال حرارت کمتر و دمای آب بیشتر می شود.
• میزان تبخیر آب: میزان تبخیر آب نیز بر عملکرد برج خنک کننده تاثیر می گذارد. هرچه میزان تبخیر آب بیشتر باشد، انتقال حرارت بیشتر و دمای آب کمتر می شود.

کاربردهای برج خنک کننده

برج های خنک کننده در صنایع مختلف کاربرد دارند، از جمله:

• صنایع تولید برق
• صنایع نفت و گاز
• صنایع پتروشیمی
• صنایع فولاد
• صنایع غذایی
• ساختمان های تجاری و مسکونی

برج خنک کننده یک دستگاه ضروری برای بسیاری از صنایع است. این دستگاه با دفع حرارت از آب گرم، به حفظ عملکرد صحیح تجهیزات و فرآیندها کمک می کند.