برجهای عظیم الجثه هایپر بلویید

معرفی برج اتمسفریک:

برج خنک کننده اتمسفریک سازه بزرگ است که برای خنک کردن آب مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. این سازه ها اغلب در نزدیکی نیروگاه ها، پالایشگاه ها و سایر تاسیسات صنعتی که به مقدار زیادی آب خنک شده نیاز دارند، دیده می شوند. در این مقاله به این خواهیم پرداخت که برج خنک کننده اتمسفری چیست، چگونه کار می کند و کاربردهای مختلف آن.

برج خنک کننده اتمسفر چیست؟

برج خنک کننده اتمسفر یک سازه بزرگ، استوانه ای یا مستطیلی است که آب را با قرار گرفتن در معرض جو خنک می کند. این برج با استفاده از اثر خنک کننده طبیعی تبخیر کار می کند. آب گرم حاصل از فرآیندهای صنعتی به بالای برج خنک کننده پمپ می شود و در آنجا روی یک سری بافل یا سینی توزیع می شود. با عبور آب از میان این سینی ها، در معرض هوای عبوری از برج قرار می گیرد که باعث تبخیر بخشی از آب می شود. این فرآیند تبخیر مقداری از گرما را از آب خارج می کند و سپس برج را در دمای پایین تری ترک می کند.

یک برج خنک کننده اتمسفر چگونه کار می کند؟

همانطور که قبلا ذکر شد، خنک کننده اتمسفر برج خنک کننده اتمسفر یک سازه بزرگ است که برای خنک کردن آب در فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. این سازه ها را می توان در نزدیکی نیروگاه ها، پالایشگاه ها و سایر تاسیساتی که به مقدار زیادی آب سرد شده نیاز دارند، مشاهده کرد. هدف این مقاله بحث در مورد نحوه عملکرد یک برج خنک کننده اتمسفری، اجزای درگیر، انواع مختلف برج های خنک کننده و کاربردهای آنها است.

یک برج خنک کننده اتمسفر بر اساس اصل تبخیر کار می کند. هنگامی که آب گرم در معرض جو قرار می گیرد، به طور طبیعی تمایل به تبخیر دارد که منجر به کاهش دما می شود. این اصل توسط برج های خنک کننده اتمسفر برای خنک کردن آبی که در طی فرآیندهای صنعتی گرم شده است استفاده می شود. آب گرم به داخل برج خنک کننده که مجهز به یک سری سینی یا بافل است پمپ می شود.

کاربرد برج اتمسفریک:

برج خنک کننده اتمسفر یک فناوری پرکاربرد در زمینه خنک کننده صنعتی است. نقش مهمی در کاهش دمای آبی که در فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده می شود، ایفا می کند. برج خنک کننده بر اساس اصل خنک کننده تبخیری کار می کند که از فرآیند طبیعی انتقال حرارت برای خنک کردن آب گرم استفاده می کند. وظیفه اصلی برج خنک کننده انتقال گرمای جذب شده توسط آب از فرآیند صنعتی به جو است. این سازه ها تقریبا عظیم الجثه هستند و در نیروگاهها و پالایشگاهها و ... استفاده می شود و بشکل هذلولی طراحی می گردند.

انواع برج خنک کننده اتمسفریک:

دو نوع اصلی برج خنک کننده وجود دارد - برج خنک کننده اتمسفریک خشک و مرطوب. در این مقاله به هر دو نوع برج خنک کننده، مزایا و معایب مربوطه و کاربردهای آنها می پردازیم.

برج خنک کننده اتمسفریک خشک:

برج خنک کننده اتمسفریک خشک که به عنوان کندانسور هوا خنک نیز شناخته می شود، برای خنک کردن سیالات فرآیند با استفاده از هوای محیط به عنوان محیط خنک کننده طراحی شده است. این نوع برج خنک کننده معمولا در مناطقی که آب کمیاب یا گران است استفاده می شود. یک برج خنک کننده اتمسفریک خشک از مجموعه ای از لوله های پره دار تشکیل شده است که سیال فرآیند داغ از طریق آنها جریان می یابد. باله‌ها سطح لوله را افزایش می‌دهند و امکان انتقال حرارت بیشتر بین سیال فرآیند و هوای اطراف را فراهم می‌کنند.

مزیت اصلی برج های خنک کننده اتمسفریک خشک این است که نیازی به تامین آب ثابت ندارند. این آنها را برای استفاده در مناطق خشک ایده آل می کند. علاوه بر این، برج‌های خنک‌کننده اتمسفریک خشک در مقایسه با برج‌های خنک‌کننده مرطوب نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند، زیرا آنها سیستم توزیع آب ندارند، که ممکن است با آوار یا رسوب مسدود شود.

یکی از معایب برج های خنک کننده اتمسفریک خشک این است که بازده کمتری نسبت به برج های خنک کننده مرطوب دارند. از آنجایی که برج های خنک کننده خشک تنها به انتقال حرارت همرفتی متکی هستند، ظرفیت خنک کنندگی آنها با افزایش دمای هوای محیط کاهش می یابد. همچنین ممکن است به انرژی بیشتری نسبت به برج‌های خنک‌کننده مرطوب برای کار نیاز داشته باشند، زیرا معمولاً به فن‌های بزرگ‌تری برای حرکت هوا روی لوله‌های پره‌دار نیاز دارند.

برج خنک کننده اتمسفریک مرطوب:

برج خنک کننده اتمسفریک مرطوب وسیله ای است که از آب برای حذف گرما از سیال فرآیند استفاده می کند. با چرخاندن آب بر روی یک ماده بسته بندی یا پرکننده که برای افزایش سطح در دسترس برای انتقال حرارت طراحی شده است، کار می کند. همانطور که آب روی مواد بسته بندی جریان می یابد، فیلمی تشکیل می دهد که با هوای محیط تماس پیدا می کند. این باعث می شود مقداری از آب تبخیر شود و گرمای سیال فرآیند را با خود گرفته و دمای آن کاهش یابد.

مزیت اصلی برج های خنک کننده اتمسفریک مرطوب این است که کارایی بالایی دارند. از آنجایی که آنها از انتقال حرارت همرفتی و تبخیری استفاده می کنند، می توانند ظرفیت خنک کنندگی خود را حتی در دمای بالای محیط حفظ کنند. علاوه بر این، برج های خنک کننده مرطوب را می توان در بسیاری از کاربردها، از جمله تولید برق، پردازش شیمیایی و پالایش نفت استفاده کرد.

یکی از معایب برج های خنک کننده اتمسفریک مرطوب این است که برای کارکردن به منبع آب دائمی نیاز دارند. این می تواند پرهزینه باشد و ممکن است در مناطقی با منابع آبی محدود چالش هایی ایجاد کند. برج های خنک کننده مرطوب نیز به نگهداری منظم نیاز دارند تا از رسوب یا خوردگی اجزای ساختاری برج جلوگیری شود.

برنامه های کاربردی:

برج های خنک کننده در انواع کاربردهای صنعتی استفاده می شوند که در آن مقادیر زیادی گرمای اتلاف باید دفع شود. برخی از رایج ترین برنامه ها عبارتند از:

تولید برق: برج های خنک کننده در نیروگاه ها برای حذف گرمای زباله تولید شده توسط توربین های بخار استفاده می شوند. آنها اغلب همراه با کندانسورها برای به حداکثر رساندن راندمان نیروگاه استفاده می شوند.

پردازش شیمیایی: بسیاری از فرآیندهای شیمیایی مقادیر زیادی گرمای اتلاف تولید می کنند که باید برای اطمینان از کیفیت و ایمنی محصول حذف شوند. معمولاً برای دفع این گرما از برج های خنک کننده استفاده می شود.

پالایش نفت: پالایش نفت خام به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد که بیشتر آن در نهایت به عنوان گرمای اتلاف آزاد می شود. برای حذف این گرما و جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات از برج های خنک کننده استفاده می شود.

HVAC: برج های خنک کننده را می توان در سیستم های تهویه مطبوع در مقیاس بزرگ برای حذف گرما از فضای داخلی ساختمان استفاده کرد. آنها اغلب همراه با چیلرها برای ارائه یک راه حل خنک کننده کامل استفاده می شوند.

نتیجه:

به طور خلاصه، برج های خنک کننده اتمسفر نقش مهمی در بسیاری از کاربردهای صنعتی ایفا می کنند که در آن مقادیر زیادی گرمای اتلاف باید دفع شود. در حالی که هر دو برج خنک کننده اتمسفری خشک و مرطوب دارای مزایا و معایب مربوط به خود هستند، انتخاب برج خنک کننده در نهایت به عواملی مانند دمای محیط، در دسترس بودن آب و هزینه بستگی دارد. با درک تفاوت بین این دو نوع برج خنک کننده و کاربردهای آنها، مهندسان می توانند هنگام طراحی فرآیندهایی که نیاز به راه حل های خنک کننده صنعتی دارند، تصمیمات آگاهانه بگیرند.