کدام نوع برج خنک کننده در آب و هوای گرمسیری بهینه است؟

از منظر کارایی تبادل حرارت، چالش اصلی در آب و هوای گرمسیری استدمای مرطوب{0}}بالا. برج های خنک کننده سنتی باز به تماس مستقیم بین هوا و آب برای خنک سازی تبخیری متکی هستند. هنگامی که دمای مرطوب-محیط به دمای آب خنک کننده نزدیک می شود، راندمان اتلاف گرما به طور قابل توجهی کاهش می یابد. برج های خنک کننده بسته با جریان متقاطع-الفچرخش حلقه بسته + تبادل حرارت متقاطع-طراحی آب خنک کننده در داخل کویل های مهر و موم شده جریان می یابد و تبادل حرارتی غیرمستقیم را با هوای خارجی و آب اسپری انجام می دهد. آب اسپری خارج از کویل ها برای جذب گرما تبخیر می شود و از تهویه اجباری برای تشکیل جریان های هوای متقاطع- استفاده می شود. این جریان های هوا دارای سطح تماس بیشتر و زمان تماس طولانی تری با آب پاشش و کویل ها هستند. حتی در محیط‌های گرمسیری که دمای مرطوب لامپ به 28 تا 32 درجه می‌رسد، برج همچنان می‌تواند بازده تبادل حرارتی پایدار را حفظ کند و دمای آب خنک‌کننده را بین 3 تا 5 درجه بالاتر از دمای مرطوب لامپ کنترل کند، که نیازهای اتلاف حرارت تجهیزات صنعتی (مانند چیلرها، کوره‌های پرس، و هوا) را برآورده می‌کند.

 

 

 

 

از نظر مقاومت در برابر خوردگی و گرفتگی، مناطق گرمسیری دارای محتوای گرد و غبار هوا و بارندگی اسیدی هستند. آب خنک کننده برج های خنک کننده باز در تماس مستقیم با هوا است که به راحتی با گرد و غبار، نمک و مواد اسیدی مخلوط می شود و منجر به انسداد پرکننده، پوسته پوسته شدن خط لوله و خوردگی اجزای فلزی می شود. این امر نه تنها راندمان اتلاف گرما را کاهش می دهد بلکه عمر مفید تجهیزات را نیز تا حد زیادی کاهش می دهد. اینگردش حلقه بسته-طراحی برج‌های خنک‌کننده بسته با جریان متقاطع، آب خنک‌کننده را از دنیای بیرون جدا می‌کند، از مخلوط شدن گرد و غبار و ناخالصی‌ها جلوگیری می‌کند و اساساً مشکلات پوسته‌گیری و گرفتگی را حل می‌کند. در همین حال، اجزای اصلی تجهیزات (کویل‌ها، پوسته‌ها، فن‌ها) می‌توانند از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ 304 و FRP (پلاستیک تقویت‌شده با الیاف) ساخته شوند که می‌توانند در برابر فرسایش نمک و مواد اسیدی در هوای گرمسیری مقاومت کنند. پرکننده‌های ساختار جریان متقاطع از مواد PVC یا PP ساخته شده‌اند و طراحی مدولار دارند که به آسانی گرد و غبار را جمع نمی‌کند و برای جداسازی و تمیز کردن راحت است و نیازهای نگهداری محیط‌های گرمسیری گرد و غبار را برآورده می‌کند.

 

 

 

از منظر مصرف انرژی و صرفه‌جویی در تعمیر و نگهداری، دوره دمای بالا در مناطق گرمسیری می‌تواند 8 تا 10 ماه طول بکشد و برج‌های خنک‌کننده باید به صورت شبانه روزی کار کنند و مصرف انرژی بخش بالایی از هزینه‌ها را به خود اختصاص می‌دهد. فن‌های برج‌های خنک‌کننده با جریان متقاطع-طراحی با فشار کم و جریان بزرگ-، با فشار باد کمتری نسبت به برج‌های خنک‌کننده جریان مخالف- اتخاذ می‌کنند. قدرت موتور را می توان 15٪ تا 20٪ کاهش داد و آنها را می توان به سیستم های کنترل فرکانس متغیر مجهز کرد تا به طور خودکار سرعت فن را با توجه به دمای محیط و دمای آب خنک کننده تنظیم کند و مصرف انرژی را بیشتر کاهش دهد. علاوه بر این، گردش حلقه بسته اتلاف تبخیر آب خنک‌کننده را کاهش می‌دهد (تلفات تبخیر تنها 1/5-1/3 برج‌های خنک‌کننده باز است)، تا حد زیادی در منابع آب صرفه‌جویی می‌شود و نیازهای ذخیره‌سازی آب در برخی مناطق گرمسیری را برآورده می‌کند. در مقابل، اتلاف تبخیر و هدررفت برج های خنک کننده سنتی باز 10 تا 15 درصد است که منجر به هدر رفت آب جدی در آب و هوای گرمسیری می شود. پر کردن مکرر آب و دمیدن آب نیز هزینه های تصفیه آب را افزایش می دهد.

 

 

در مقایسه، اگرچه برج‌های خنک‌کننده با جریان بسته{0} دارای راندمان تبادل حرارت کمی بالاتر هستند، اما به فضای نصب بیشتری نیاز دارند. علاوه بر این، جریان هوا و آب پاشش در جهت مخالف جریان می‌یابد که منجر به فشار باد فن و مصرف انرژی بالا می‌شود. برج‌های خنک‌کننده باز دارای کاستی‌هایی مانند راندمان اتلاف گرما ناپایدار، خوردگی و انسداد آسان و هزینه‌های نگهداری بالا هستند که آن‌ها را برای عملکرد طولانی‌مدت در آب و هوای گرمسیری نامناسب می‌سازد. از طریق بهینه‌سازی ساختاری، برج‌های خنک‌کننده بسته با جریان متقابل، کارایی تبادل حرارت، مقاومت در برابر خوردگی و هزینه‌های مصرف انرژی را متعادل می‌کنند و آنها را به نوع ترجیحی سیستم‌های خنک‌کننده صنعتی در آب و هوای گرمسیری تبدیل می‌کنند.

به طور خلاصه، منطق اصلی برای انتخاب برج های خنک کننده در آب و هوای گرمسیری، سازگاری با شرایط کاری دما و رطوبت بالا، گرد و غبار و خورندگی است. برج‌های خنک‌کننده بسته با جریان متقابل، با تکیه بر مزیت ضد آلودگی گردش-حلقه بسته، ویژگی‌های کارآمد و پایدار تبادل حرارت متقاطع-جریان متقاطع و عمر طولانی مواد مقاوم در برابر خوردگی، برج‌های خنک‌کننده بسته با جریان متقابل می‌توانند-به عملکرد پایدار طولانی‌مدت در محیط‌های گرمسیری و حفظ تعادل در محیط‌های گرمسیری دست یابند.