کاربرد برج خنک کننده در صنعت بسیار گسترده می باشد؛ از جمله در صنایع نفت، پالایشگاه، پتروشیمی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه اتمی، کارخانجات شیمیایی، غذایی، دارویی، صنایع ذوب فلزات، ریخته گری، کوره‌های القایی، صنایع تولید لاستیک و پلاستیک، صنایع تولید شیشه، صنایع تولید سرامیک و کاشی، صنایع تولید خودرو، صنایع رنگ، کارخانجات تولید لبنیات و مواد غذایی، صنایع تولید کاغذ و تقریباً هر جایی از صنعت که در پروسه تولید و ساخت نیاز به آب خنک باشد از استفاده می شود.
انواع کاربرد برج خنک کننده در صنایع
-
کاربرد برج خنک کننده در صنعت نیروگاه
همانطور که در مطلب ذکر شد، در یک نیروگاه حرارتی برای خنک کردن بخار خارج شده از توربین در کندانسور استفاده می شود. در نیروگاه‌های حرارتی، آب داغ تأمین شده حاصل از گاز طبیعی، ذغال سنگ، نفت و یا انرژی هسته ای، توربین ها را به حرکت درمی آورد.
آب داغ پس از اینکه به بخار اشباع تبدیل شد حال به سمت توربین که به ژنراتور متصل است رفته و با استفاده از انرژی جنبشی خود، آن را به حرکت در می آورد و پس از عبور بخار از توربین وارد کندانسور می شود. در این مرحله برج خنک کننده نیروگاه با کاهش دمای بخار آن را به آب اشباع تبدیل می نماید.
برج خنک کن نیروگاه
-
کاربرد برج خنک کننده در صنعت نفت و پالایشگاه
نفت خام را ابتدا تا 400 درجه سانتیگراد گرم نموده و سپس در برج تقطیر به صورت مرحله به مرحله با استفاده از آب خنک به برش های نفتی تقسیم می کنند. از برج خنک کننده برای خنک کردن مبدل های حرارتی و دیگر تجهیزات نیز استفاده می شود.
کاربرد برج خنک کننده در صنعت
نیز یکی دیگر از کاربردهای صنعتی کولینگ تاور است. دستگاه تزریق پلاستک از دو قسمت اصلی قالب گیری و تزریق تشکیل شده است. ابتدا دانه های ریز پلاستیک داخل قیف ریخته شده و و به داخل سیلندر می رود و با گردش دورانی به جلو رانده می شود.
در پوسته سیلندر المنت های حرارتی قرار گرفته است که دانه های جامد پلاستیک را به مایع تبدیل کرده و به داخل قالب تزریق می کند. قیمت قالب از دو بخش متحرک و ثابت تشکیل شده است که نیروی فشار دهنده آنها به روی هم با مقدار تن اعلام می شود.
پس از تبدیل پلاستیک جامد به مایع و تبدیل آن به قطعه نهایی نیاز است تا حرارت از قطعه گرفته شود. برج های خنک کننده چیست ؟ برج خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک، آب خنک را از لوله های انعطاف پذیر وارد دالان های مخصوص تعبیههمان طور که میدانید بیش تر فرآیندهای صنعتی و سیستم‌های تهویه مطبوع با تولید گرما همراه هستند و این گرمای تولید شده باید به نوعی از سیستم خارج شود و با توجه به اینکه آب ظرفیت گرمایی ویژه زیادی دارد، بهترین ماده جهت دفع این گرما است.
برج خنک کننده یا کولینگ تاور (cooling tower) نوع خاصی از مبدل حرارتی است که از طریق هوا به خنک سازی آب در گردش کندانسور (به روش تبخیری) می پردازد. برج های خنک کننده به صورت گسترده و در اشکال و ابعاد مختلفی در سیستم های تهویه مطبوع ساختمان ها، نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و صنایع مختلف (براساس روش انتقال حرارت توسط انتقال جرم)،
از مدل‌های کوچک پشت بامی برای ساختمان های مسکونی تا سازه‌هایی بسیار بزرگ (ارتفاع تا 200 متر و قطر 100 متر) و غالبا هذلولی شکل در نیروگاه ها و صنایع بزرگ کاربرد دارند. با ما همراه باشید تا به شرح کاربرد برج خنک کننده آن ها بپردازیم.
کاربرد برج خنک کننده در تهویه مطبوع مرکزی ساختمان ها
به منظور تأمین آب خنک کننده مبرد در سیستم های تهویه مطبوع که از چیلر جذبی یا تراکمی آبی جهت یک منبع سرمایشی استفاده می‌شود، باید منبع دیگری نیز در مدار تأسیسات طراحی شود که وظیفه خنک کردن ماده مبرد چیلر را برعهده بگیرد.
این دستگاه یعنی خنک کننده کندانسور چیلرهای جذبی و تراکمی آبی همان است. در بیش تر ساختمان های مسکونی و اداری که دارای سیستم حرارت و برودت مرکزی هستند، برج خنک کننده در بام آن ها قابل رویت است.
راندمان برج های خنک کننده به دبی، دمای آب ورودی و خروجی از کولینگ تاور و دمای مرطوب هوا در تابستان (WB) بستگی دارد. از این رو توصیه می شود قبل از نصب و خرید آن، کلیه اصول طراحی و انتخاب برج خنک کننده در نظرگرفته شود.
کاربرد برج خنک کننده در نیروگاه ها
عمده انرژی الکتریکی مورد نیاز بشر از نیروگاه های حرارتی تأمین می گردد. این نیروگاه ها معمولاً از بخار سوپرهیت به عنوان سیال و عامل محرک توربین و مولد انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند که طی فرآیندهای مختلف نیاز به خنک سازی دارد. با توجه به نیاز گسترده خنک سازی در نیروگاه ها از کولینگ تاورهای عظیمی استفاده می شود که دارای ارتفاع تا 200 متر، قطر 100 متر و جریان دبی آب تا پنجاه هزار متر مکعب در ساعت هستند.
در این گونه از برج خنک کن به دلیل حساسیت و الزاماتی که در نیروگاه ها وجود دارد میبایست در تمام طول مدت فعالیت عملکرد مطمئن و پایداری داشته باشد.مهم ترین اختلاف در طراحی نیروگاه‌های حرارتی نوع سوخت مصرفی در آن هاست. قیمت برج خنک کننده خشک مقرون به صرفه است.
در نیروگاه های حرارتی بخار سوپرهیت و پرفشار آب حاصل از احتراق سوخت های فسیلی (مانند نفت، ذغال سنگ و گاز طبیعی)، انرژی هسته ای و یا انرژی های تجدید پذیر (مانند انرژی خورشیدی و انرژی زمین گرمایی) توربین ها را به حرکت در می آورد.
آب داغ پس از اینکه به بخار سوپرهیت تبدیل شد به سمت توربین که به ژنراتور متصل است می رود و با استفاده از انرژی جنبشی خود آن را به حرکت در می آورد و پس از عبور بخار از توربین وارد کندانسور می شود. در این مرحله برج خنک کننده نیروگاه با کاهش دمای بخار آن را به آب کندانس تبدیل می کند.به طور کلی از برج خنک کن در همه نیروگاه های حرارتی برای خنک کردن بخار خارج شده از توربین در کندانسور استفاده می شود.
کاربرد برج خنک کننده در صنایع مختلف
برج خنک کننده در صنایع مختلف همچون پتروشیمی، صنایع فولاد، صنایع غذایی مانند لبنیات، تولید کاغذ، داروسازی، خودرو، صنایع چوب، سیمان، رنگ و رزین، تزریق پلاستیک، تولید شیشه و سرامیک و … استفاه می شود.کاربرد اصلی برج خنک کن در صنایع، تعدیل دمای منابع حرارتی و ماشین آلات سنگین مانند دستگاه تزریق و کوره های القایی است.
به طور مثال کوره القایی پس از طی یک فرآیند ذوب گیری نیازمند تبادل حرارت با محیط بیرون است و طبیعتا هوای اطراف کوره نمی تواند بدون استفاده از آب این حجم وسیع از انرژی گرمایی را به محیط بیرون منتقل نماید. سیال آب با داشتن ظرفیت گرمایی ویژه بسیار زیاد، این امر را ساده کرده و پس از دریافت گرما جهت ریکاوری به برج خنک کننده باز می گرداند.
همچنین در صنعت تزریق پلاستیک نیز طی یک چرخه تزریق مواد پلاستیکی بخش قالب باید تحت زمان معین خنک شود تا قطعه مورد نظر تولید شود. سرد کردن قالب و همچنین خنک کاری روغن گردشی در داخل دستگاه تزریق توسط برج های خنک کننده طبیعی یا چیلر خنک کننده آب انجام می شود.
استفاده برج خنک کننده در صنعت نفت و پتروشیمی
در یک پالایشگاه نفت خام که اساس کار خنک سازی نفت (تقطیر) است، نفت در برج تقطیر به صورت پلکانی (مرحله به مرحله) به دماهای پایین تر می رسد. دمای نفت خام گاهی به بالاتر از 400 درجه سلسیوس نیز افزایش پیدا می کند که از آب خنک جهت خنک سازی نفت در برج تقطیر استفاده می شود. آب خنک مورد نیاز در برج تقطیر توسط برج خنک کن تامین می شود.