برج خنک کننده چیست؟

A برج خنک کننده وسیله ای است که با خنک کردن یک جریان خنک کننده ، معمولاً یک جریان آب ، به دمای پایین تر ، گرما را به جو تخلیه می کند. دما ، یا در مورد برج های خنک کننده خشک ، برای خنک کردن مایع کار تا دمای لامپ خشک به تنهایی به هوا اعتماد کنید. لامپ ها با استفاده از رادیاتورها دمای هوا.کاربردهای متداول شامل خنک کننده آب در گردش در پالایشگاه ها ، نیروگاه های پتروشیمی و سایر مواد شیمیایی ، نیروگاه های حرارتی ، نیروگاه های هسته ای و سیستم های HVAC برای خنک کردن ساختمانها است. طبقه بندی شده با توجه به روش ورود به برج: انواع اصلی برج های خنک کننده طبیعی است برج های خنک کننده تهویه و پیش نویس.برج های خنک کننده از نظر اندازه از واحدهای پشت بام کوچک تا سازه های بسیار بزرگ منحنی (همانطور که در تصاویر مجاور نشان داده شده است) ، تا 200 متر (660 فوت) از ارتفاع و 100 متر (330 فوت) قطر یا ساختارهای مستطیلی متفاوت است. از 40 متر (130 فوت) ارتفاع و 80 متر (260 فوت) طول. گیاهان و سایر گیاهان صنعتی. در حالی که این برج های بزرگ بسیار آشکار هستند ، اکثریت قریب به اتفاق برج های خنک کننده بسیار کوچکتر هستند و بسیاری از آنها را شامل می شوند که در ساختمانهای نزدیک یا در نزدیکی نصب شده اند تا گرما را از تهویه مطبوع خارج کنند. انتشار گازهای دود یا گازهای مضر ، هنگامی که در حقیقت انتشار گازهای گلخانه ای از این برجها ردپای کربن ندارد و فقط از بخار آب تشکیل شده است.

طبقه بندی با استفاده

گرمایش ، تهویه و تهویه هوا (HVAC):

برج های خنک کننده HVAC (گرمایش ، تهویه و تهویه هوا) برای دفع ("رد کردن ") گرمای ناخواسته از چیلر استفاده می شود. چیلرهای خنک شده به طور کلی از انرژی بیشتری نسبت به چیلرهای خنک کننده هوا کار می کنند زیرا آب برج گرما را رد می کند در دمای لامپ مرطوب یا نزدیک. چیلرهای خنک کننده هوا باید گرما را در دمای لامپ خشک بالاتر رد کنند و بنابراین دارای بازده چرخه کارنوت معکوس متوسط ​​پایین تر هستند. در مناطقی با آب و هوای گرم ، ساختمان های اداری بزرگ ، بیمارستان ها و مدارس اغلب از یک یا چند برج خنک کننده به عنوان بخشی از تهویه مطبوع خود استفاده می کنند از نظر سیستم ، برج های خنک کننده صنعتی بسیار بزرگتر از برج های HVAC هستند. HVAC از برج های خنک کننده یک برج خنک کننده با یک چیلر مایع خنک شده یا یک کندانسور مایع با مایع استفاده می کند. یک تن از تهویه هوا به عنوان حذف 12000 BTU (3.5 کیلو وات) در ساعت تعریف می شود. تن معادل در سمت برج خنک کننده در واقع به دلیل ضایعات اضافی ضایعات معادل انرژی مورد نیاز برای رانندگی کمپرسور چیلر ، حدود 15،000 واحد حرارتی انگلیس (4.4 کیلو وات) در ساعت رد می کند. این تن معادل آن به عنوان رد گرما 3 گالن ایالات متحده در دقیقه (11 لیتر در دقیقه) یا تعریف می شود. 1500 پوند در ساعت (680 کیلوگرم در ساعت) آب خنک شده تا 10 درجه فارنهایت (5.6 درجه سانتیگراد) ، که معادل 15000 گرمای امپریال در ساعت (4.4 کیلو وات) است ، با فرض ضریب چیلر عملکرد (COP) 4.0. این COP معادل نسبت بهره وری انرژی (EER) 14 است.

برج های خنک کننده همچنین در سیستم های HVAC که دارای چندین پمپ حرارتی منبع آب هستند که یک حلقه آب لوله کشی مشترک دارند ، استفاده می شود. در این سیستم ، هر زمان که پمپ حرارتی در حالت خنک کننده کار می کند ، آب در گردش در داخل چرخه آب از کندانسور پمپ حرارتی گرما می گیرد و سپس از یک برج خنک کننده خارجی برای گرفتن گرما از چرخه آب استفاده می کند و آن را به جو منتقل می کند. در تضاد ، هنگامی که پمپ حرارتی در حالت گرمایشی کار می کند ، کندانسور گرما را از آب در گردش بیرون می کشد و آن را به داخل فضا تخریب می کند تا گرم شود. وقتی از مدار آب در درجه اول برای گرم کردن ساختمان استفاده می شود ، برج خنک کننده معمولاً بسته می شود پایین (و ممکن است برای جلوگیری از آسیب یخ تخلیه یا زمستانی شود) و گرما با وسایل دیگر ، معمولاً از یک دیگ بخار جداگانه تأمین می شود.

برج های خنک کننده صنعتی

از برج های خنک کننده صنعتی برای از بین بردن گرما از منابع مختلف ، مانند ماشین آلات یا مواد فرآیند گرم استفاده می شود. هدف اصلی برج های خنک کننده صنعتی ، از بین بردن گرمای جذب شده توسط نیروگاه ها ، پالایشگاه های روغن ، نیروگاه های پتروشیمی ، کارخانه های پردازش گاز طبیعی ، فرآوری مواد غذایی است. گیاهان ، گیاهان نیمه هادی و سایر سیستم های آب خنک کننده در گردش صنعتی. میزان گردش آب خنک کننده یک نیروگاه معمولی با ذغال سنگ 700 مگاوات در حدود 71.600 متر مکعب در ساعت (315،000 گالن ایالات متحده در دقیقه) است. برابر با یک متر مکعب در ثانیه) بشراگر همان گیاه برج خنک کننده ای نداشت و از طریق آب خنک کننده یک بار مورد استفاده قرار می گیرد ، به حدود 100000 متر مکعب در ساعت نیاز دارد که مصرف آب خنک کننده بزرگ به طور معمول میلیون ها ماهی و لارو در سال را از بین ببرد زیرا ارگانیسم ها روی صفحه اندازه گیری میزان مصرف تأثیر می گذارند. به طور مداوم به اقیانوس ، دریاچه یا رودخانه بازگردید و دائماً به کارخانه ها مجدداً مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این ، تخلیه مقادیر زیادی آب گرم ممکن است دمای رودخانه یا دریاچه دریافت کننده را به سطح غیرقابل قبول برای اکوسیستم محلی افزایش دهد. می تواند ماهی و سایر موجودات آبزی را از بین ببرد (به آلودگی گرما مراجعه کنید) ، یا می تواند منجر به افزایش ارگانیسم های مضر مانند صدف گورخر یا گونه های تهاجمی جلبک ها شود. گرما را روی یک منطقه بسیار بزرگتر از آب گرم در بدن آب پخش کنید. آب خنک کننده ای از آب برای استفاده بعدی قابل استفاده نیست (به جز هنگامی که در جایی باران می بارد) ، در حالی که فقط آب خنک کننده سطح قابل استفاده مجدد است. واقع در مناطق ساحلی از یک گذرگاه واحد از آب دریا استفاده می کند. اما حتی در آنجا ، رسانه های آب تخلیه خارج از کشور برای جلوگیری از مشکلات زیست محیطی باید بسیار با دقت طراحی شوند.

پالایشگاه های نفتی همچنین دارای سیستم های برج خنک کننده بسیار بزرگی هستند. یک پالایشگاه بزرگ معمولی 40،000 تن روغن خام در روز (300،000 بشکه (48،000 متر مکعب) در روز) و تقریباً 80،000 متر مکعب آب در ساعت از طریق سیستم برج خنک کننده آن گردش می کند.بلندترین برج های خنک کننده در جهان دو برج خنک کننده 202 متری (663 فوت) در نیروگاه حرارتی Kalisindh در Jalawal ، Rajasthan ، هند است.