موتور نامرئی: درک برج های خنک کننده باز با جریان متقاطع

برج های خنک کننده غول های خاموش مناظر صنعتی هستند که اغلب نادیده گرفته می شوند اما کاملا ضروری هستند. آنها نقش مهمی در حفظ نیروگاه ها، پالایشگاه ها، کارخانه های شیمیایی و سیستم های بزرگ HVAC از گرمای بیش از حد دارند. در میان انواع مختلف، برج خنک کننده باز جریان متقاطع یکی از رایج ترین و جذاب ترین است. این یک شگفتی از فیزیک ساده است که در مقیاس عظیم و صنعتی اعمال می شود.

عملکرد اصلی برج خنک کننده

کار برج خنک کننده در قلب آن ساده است: دفع گرمای هدر رفته در جو. تقریباً هر فرآیند صنعتی گرما تولید می کند و اگر این گرما حذف نشود، تجهیزات از کار می افتند.

اصل خنک سازی تبخیری

کل عملکرد یک برج خنک کننده بر اصل متکی است خنک کننده تبخیری . شما هر روز وقتی عرق می کنید این را تجربه می کنید. همانطور که آب از پوست شما تبخیر می شود، مقدار قابل توجهی انرژی گرمایی را با خود جذب می کند و باعث می شود احساس خنکی کنید.

یک برج خنک کننده نیز همین کار را انجام می دهد. آب گرم حاصل از یک فرآیند صنعتی پاشیده می شود یا اجازه می دهد در داخل برج آبشاری کند. هنگامی که بخش کوچکی از این آب تبخیر می شود، آب باقی مانده و تبخیر نشده را خنک می کند. سپس این آب خنک شده برای جذب گرمای بیشتر به تجهیزات صنعتی بازگردانده می شود و این چرخه کامل می شود. گرمای خارج شده توسط هوا منتقل می شود و به عنوان بخار آب در جو آزاد می شود ("بخار" قابل مشاهده که از برج بالا می آید).

آناتومی یک طرح جریان متقاطع

اصطلاح "جریان متقاطع" توصیف می کند رابطه بین آب داغی که از برج می ریزد و هوایی که از آن عبور می کند.

هوا و آب در حرکت

در طراحی جریان متقاطع، هوا حرکت می کند به صورت افقی در سراسر مسیر آب ، که در حال سقوط است به صورت عمودی . تصور کنید که باران می بارد، و یک باد جانبی قوی از میان آن می وزد - این مفهوم جریان متقاطع است.

1. توزیع آب: آب گرم وارد بالای برج می شود و به داخل می ریزد حوضچه های توزیع آب گرم . این حوضچه ها دارای سوراخ ها یا نازل هایی هستند که به آب اجازه می دهد تا به طور یکنواخت به پایین چکه کند.
2. پر کردن رسانه: آب می ریزد رسانه را پر کنید (اغلب "بسته بندی" نامیده می شود). این یک ماده بزرگ و با سطح بالا (مانند ورق های پلاستیکی یا نوارها) است که آب را به لایه های نازک یا قطرات ریز می شکند. این به طور چشمگیری سطح آب را افزایش می دهد و تماس آن با هوا را برای تبخیر موثر به حداکثر می رساند.
3. ورودی هوا: هوا از کناره های برج به داخل کشیده می شود. فن هایی که معمولاً در بالا قرار دارند (ایجاد یک پیش نویس القایی )، هوا را به صورت افقی در سراسر آب در حال سقوط بکشید و آب را پر کنید.
4. حذف کننده های دریفت: قبل از اینکه هوا آزاد شود، از آن عبور می کند حذف کننده های رانش . اینها وسایل ایمنی ضروری هستند که قطرات بزرگ آب را جذب می کنند که در غیر این صورت ممکن است با هوای خروجی انجام شود. این باعث صرفه جویی در آب و جلوگیری از خیس شدن مناطق اطراف می شود.
5. مخزن مجموعه: آب سرد شده در قسمت پایین جمع می شود حوض آب سرد (یا سامپ) و به مبدل حرارتی تاسیسات پمپ می شود.

چرا یک برج جریان متقاطع را انتخاب کنید؟

پیکربندی جریان متقاطع چندین مزیت عملی را ارائه می دهد که آن را در بسیاری از صنایع محبوب می کند:

• دسترسی و نگهداری آسان: از آنجایی که سیستم توزیع آب معمولاً در بالای و خارج از جریان اصلی هوا قرار دارد، دسترسی به آن برای تمیز کردن، تعمیر یا بازرسی در حین کار برج آسان تر است.
• سر پمپاژ پایین: آب گرم می‌تواند در مقایسه با سایر طرح‌ها در ارتفاع پایین‌تری وارد برج شود، به این معنی که پمپ‌ها نیازی به کار سخت ندارند، که باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود.
• جریان آب ثابت: طراحی حوضه توزیع تغذیه شده با گرانش، پخش یکنواخت‌تر آب را روی محیط پرکننده تضمین می‌کند که به عملکرد خنک‌کننده مطمئن کمک می‌کند.

در اصل، برج خنک کننده باز با جریان متقاطع گواهی بر مهندسی موثر است، که بی سر و صدا از یکی از اساسی ترین فرآیندهای طبیعت - تبخیر - استفاده می کند تا چرخ دنده های صنعت مدرن را به خوبی کار کند.