برج خنک کننده دستگاهی جهت خنک نمودن آب در گردش است که اساس کار آنها بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می باشد. عموماً در برج خنک کن ها آب گرم خروجی از سیستم توسط لوله‌هایی از بالای برج وارد شده و در آنجا به صورت ثقلی یا با آبفشان هایی به سمت پایین برج به جریان می‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه های مختلف با جریان هوای سرد برخورد می‌کند.
کاربرد
برج خنک کننده دو کاربرد عمده دارد :
۱. برج خنک کن در صنایعی که نیاز به خنک کردن آب خروجی از دستگاه ها دارند (رساندن دمای آب خروجی از دستگاه به اندازه دمای محیط)
۲. برج خنک کن در تهویه مطبوع (سرد کردن آب خروجی از کندانسور چیلر آب خنک)
برج های خنک کننده از لحاظ مکانیزم انتقال حرارت به دو گروه برج های مرطوب (مدار باز) و برج های خشک (مدار بسته ) تقسیم می شوند:
الف) برج های مرطوب (مدار باز)
الف) برج های مرطوب (مدار باز)
آب گرم از بالای برج خنک کن با عبور از پکینگ ها (از جنس پی وی سی و غیره) و برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن یا به صورت طبیعی وارد برج می شوند ضمن تبادل حرارت و خنک شدن در پایه برج ته نشین می شود.
پاشش قطرات آب به اطراف و همچنین تبخیر بیش از حد آب مهمترین عیب این سیستم می باشد.
ب) برج های خشک (مدار بسته)
در مناطقی که به علت عدم وجود آب کافی باید از اتلاف آب و تبخیر بیشتر جلوگیری نمود از برج خنک کننده های خشک استفاده می گردد در این دسته آب گرم یا روغن پس از عبور از پکینگ ها از لوله های مسی یا استیل که با هوای سرد در تماس می باشد عبور کرده و خنک می گردد.
مهمترین عیب این سیستم کاهش راندمان با افزایش دمای محیط اطراف می باشد.
برج خنک کننده فایبرگلاس
این برج ها دارای بدنه فایبرگلاس (الیاف شیشه) بوده و شاسی و پایه ها و نردبان از فلز با آبکاری گرم و یا ناودانی های گالوانیزه استفاده می شوند برج های فایبری به دو صورت مدور و مکعبی تولید می شوند.
مزایا
۱- تحمل نیروی کششی تا ۴۵۰ مگا پاسکال
۲- دارا بودن مواد سطحی بیرونی به نام ژلکوت با خواص ضد اشعه های فرابنفش خورشید و ضد پوسیدگی
۳- طراحی قطعات براساس تحمل نیروی کششی، وزنی، فشاری و انبساطی و غیره
۴- استفاده از سیستم اثر متقابل آب و هوا جهت خنک نمودن آب ورودی توسط فن های ایرفویل از جنس فایبر گلاس با قابلیت تنظیم حجم هوادهی برای برج های مدار باز مکعبی و مدار بسته
۵- دارای فیلترهای پی وی سی با زاویه ۴۵ درجه در ضخامتهای ۴۰۰ و ۶۰۰ میکرون، مقاوم تا دمای ۷۰ درجه سانتیگراد با خواص ضد رشد باکتری و جلبک
۶- دارای گواهینامه آبکاری گرم قطعات فلزی به میزان ۸۰ میکرون با آلیاژ روی
۷- دارای گارانتی ۵ ساله بدنه و خدمات پس از فروش به مدت ۱۵ ساله
عملکرد و اجزای
عملکرد برج‌های خنک‌کننده فایبرگلاس بر اساس انستیتو برج های خنک کننده آمریکا طراحی شده است. ضمناً عملکرد این برج‌ها از نظر زیست محیطی توسط سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا تایید گردیده است.
سیستم محرکه
این الکترو موتورها دارای استاندارد IP55 می باشند و از نظر استقراردر گروه VI قرار دارد و از لحاظ نحوه خنک شدن در دسته‌هایT.E.A.O و T.C.F.C قرار می‌گیرند.
کلیه الکتروموتور ها دارای شرایط 380v/50hz/3ph بوده و عموما برند های معتبر اروپایی استفاده می گردد.
بدنه و تشتک و دریچه های ورودی هوا
قطعات بدنه و تشتک تماما از جنس فایبرگلاس تقویت شده و دارای استحکام مناسب می باشد. این قطعات در برابر اشعه های فرابنفش خورشید مقاوم بوده و جهت افزایش استحکام و زیبایی توسط دو لایه روکش خارجی پوشانده می شوند طراحی قطعات به نحوی می باشد که دستگاه به راحتی قابلیت مونتاژ شدن را داشته باشد دریچه های ورودی هوا کمترین میزان مقاومت را در مقابل هوای ورودی ایجاد می‌نماید و از پرتاب ذرات آب به بیرون جلوگیری می نماید همچنین ساپورتها (مربوط به موتور، سیستم کاهش سرعت، پکینگ) و تمام فریم‌ها، پایه ها و قطعات داخلی از جنس گالوانیزه داغ می باشند.
تشتک در قسمت زیرین برج خنک کن قرار دارد و آب خنک شده در آن جمع آوری شده و به سمت سیستم های سرد سازی هدایت می‌شود.
سیستم کاهش سرعت
کاهش سرعت مورد استفاده در برج های تولیدی این شرکت برمبنای بدترین شرایط بارگذاری فن( ۱۲ برابر میزان واقعی بارگذاری بر روی نوک تیغه های فن) طراحی گردیده اند. یاتاقان های مورد استفاده همگی از نوع ژاپنی بوده و شفت مرکزی آن از جنس استنلس استیل ۳۱۶ می باشد.
المان های خنک کننده
المان های خنک کننده یا پکینگ این برج‌ها پی وی سی صلب بوده و در مقابل فرسودگی، تغییر ماهیت ماده و آسیب‌های بیولوژیکی مقاوم شده و مطابق استاندارد ASTM-E84-81a در مقابل آتش هایی تا آهنگ انتشار شعله ۵ خاصیت خود خاموش کنی دارد. سطوح ورقه های پکینگ موج دار بوده و به صورت لانه زنبوری روی هم قرار گرفته اند تا بتوانند با ایجاد بستر مناسبی برای تشکیل فیلم آب و تبخیر سریع آن، میزان انتقال حرارت را به حداکثر برسانند. نوع معمولی این پکینگ تا ۶۰ درجه سانتیگراد در مقابل حرارت مقاوم می باشد.
سیستم فن
فن به کار رفته در این برج ها همگی از نوعی جریان محوری یا گریز از مرکز بوده و از جنس فایبرگلاس و یا پلی آمید الیاف دار ساخته می گردد.
تیغه های این نوع فن ها پهن و به شکل AIR FOIL می باشند.
سیستم توزیع آب
در این سیستم آب ورودی توسط لوله قائم مرکزی که ازجنس پلی اتیلن می باشد به هد توزیع آب که از آلومینیوم ساخته می شود انتقال می یابد و پس از آن به وسیله بازو های توزیع آب که از جنس پلی اتیلن می باشد روی پکینگ ها توزیع می گردد.
پکینگ
برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب و هوا در داخل برج خنک کن از پکینگ ها استفاده می گردد.
قطره گیر
تیغه‌های قطره گیر برای جلوگیری از پخش ذرات آب و ممانعت از خروج آنها به محیط بیرون از برج خنک کننده به کار می رود
