پروانه برج خنک کننده Cooling tower impeller نقطه اصلی هوارسانی و دستگاه انتقال هوا در کولینگ تاور بوده که آن را فن برج خنک کننده هم میگویند.پروانه موجود در برج خنک کاری متشکل از تعداد معینی پره یا تیغه میباشد که چرخش آنها سبب جابجایی هوا از نقطهای به مکان دیگر است. در نتیجه فن برج خنک کاری سیال را از بیرون به داخل برج منتقل میکند که این عمل توسط یک جریان مکش مکانیکی در هوای بیرون انجام میشود.در واقع بلیدهای به کار رفته در پروانه برج خنک کننده باعث گردش هوا داخل تجهیزات شده و با چرخش خود سبب به وجود آمدن اختلاف فشار نسبی و جابجایی سیال میگردد.پروانه برج خنک کننده در دستگاههای دیگر هم مانند اگزاست فن،چیلر و کندانسور هوایی نیز استفاده میشود.
اقسام پروانه برج خنک کننده
فن کولینگ تاور شامل دو مدل اصلی میباشد که نوع اول آن پروانه برج خنک کن محوری یا آکسیال بوده که حول یک محور ثابت چرخش دارد.دارای راندمان سیستمهای هوادهی بالاتر از 80 درصد هستند و جریان خروجی هوا در آنها در راستای محور گردش دارد.فن محوری برج خنک کننده معمولا در کاربریهای تک جهت مثل ورود و خروج هوا از یک محیط و هوادهی زیاد در نقاط متفاوت کاربرد دارد.پرههای آکسیال موجب ایجاد فشار نسبی در پیرامون تیغه پروانه شده و هوا جابجا میشود که به دلیل فشار استاتیک پایین در محیطهایی که آلودگی آن بالا بوده و تجهیزات هوادهی با کانالهای طولانی دارد استفاده نمیشوند.نوع دوم پروانه برج خنک کننده سانتریفیوژ یا حلزونی است که در کولینگ تاورهای گالوانیزه کاربرد دارد و متناسب با مدل دمنده یا مکنده بودن سیستم میباشد.مصرف بالای انرژی،لرزش بسیار،راندمان کم و خرابی متعدد از دلایل منسوخ شدن دستگاه گریز از مرکز است.
انواع پروانه محوری کولینگ تاور
فن محوری برج خنک کاری با توجه به مدل پروانه آمپلار یا چند پره شامل دستههای متفاوتی میباشد.اقسام آکسیال بر طبق نوع و متریال بلید تولید میشود که عرض و جنس تیغه تاثیر در نحوه عمل سیستم در شراط مختلف دارد.مقطع ایرودینامیکی مقدار فشار استاتیک را کاهش میدهد و لرزش شدید را پایین میآورد.کم شدن لرزش مقدمهای برای پایین آمدن نیروهای لرزشی در نوک پره است و در هوارسانی هم موجب کمتر شدن مقدار فشار داخل موتور و صدای تولیدی میشود.این نوع فن سه دسته را تشکیل میدهد:
1 تجهیزات هوادهی محوری با تیغه آلومینیوم
2 سیستم هوارسانی آکسیال با بلید فایبر گلاس
3 فن محوری برج خنک کننده با پره پلیآمید
ویژگیهای فن کولینگ تاور
1 در مقابل خوردگی،شکستگی،رطوبت،جلبک زدگی،تابش اشعه خورشید،ساییدگی و مواد شمیایی توان دفاعی بالایی دارد.
2 توانایی دارد که مقدار دبی هوا را توسط زاویه پرهها تغییر دهد.
3 در هر سایز از برج خنک کننده استفاده میشود.
4 در ظرفیتهای بسیار بالا هوا را به حرکت در میآورد.
5 وزن سبک و حمل و نقل راحت دارد.
6 مصرف انرژی بسیار پایینی را دارا هستند.
7 نیازمند روغن کاری و سرویس دورهای نمیباشند.
8 هوای مناسبی را در سیستم مکنده و دمنده میسازند.
9 سر و صدای آنها پایین است.
کولینگ تاور مخروطی (Cone cooling tower) یا در اصطلاح برج خنک کننده مخروطی در دستهبندی کولینگ تاور مخروطی فایبرگلاس قرار میگیرد. این دستگاه کاربردهای بسیاری را در زمینه خنک کاری چیلر و تجهیزات مربوط با تهویه مطبوع دارد.نحوه طراحی برج خنک کننده مدور موجب میشود تا 30 درصد بازدهی خنک سازی این دستگاه با مکش عادی تقابل آب و هوا صورت پذیرد.تمامی اجزا این قطعه از متریال فایبرگلاس بوده که باعث مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگزدگی میشود و از اندازههای کوچک تا مونتاژهای بالا قابل استفاده است.کولینگ تاور مخروطی سیستم پاشش آب را که شامل آبگردان دوار یا چرخشی است را دارا بوده و به دلیل تابش نور خورشید در جداره بیرون مجهز به یک لایه زیرین اپوکس براق میباشد که توان مقابله در برابر اشعه ماورای بنفش را افزایش میدهد.از این برج در تجهیزات تهویه ساختمان نیز استفاده شده و عموما در ظرفیتهای بالای 750 تبرید به صورت مونتاژ شده تولید میگردد.حداکثر میزان آب جبرانی در کولینگ تاورهای استوانه مانند حدود 0.5 الی 1.5 مایع در گردش (برج خنک کننده مخروطی) است.
نحوه عمل و کارکرد برج خنک کننده مخروطی
در کولینگ تاورهای گرد سیکل تبرید به شکل مدارباز است به نحوی که سیال در گردش به وسیله لوله عمود در بخش بالای برج رفته و از طریق سیستم توزیع آب و اسپیلنکلر برنجی این عمل را انجام میدهد.روی پکینگها پاشیده شده و به قطراتی ریز تقسیم بندی میشود و با مکانیزم هوا یا جریان مخالف سیال با قطرههای کوچک آب تماس پیدا کرده و تبادل حرارتی و گرمایی صورت میپذیرد.در انتها توسط پروانه گرما از بالای برج خنک کاری خارج میشود.در نتیجه باید توجه کرد که عملکرد برجهای خنک کننده مخروطی بر خلاف اقسام دیگر به صورت جریان هوای مخالف میباشد.لازم به ذکر بوده کولینگ تاور مدور از همه سمت به تنفس احتیاج دارد و نباید در نزدیکی آن مانعی قرار بگیرد.
جنس و ویژگیهای قطعات برج خنک کننده مدور
کولینگ تاور مخروطی الکتروموتورهایی از برند زیمکس را دارد که ضد آب میباشد و پرههای این قطعه از متریال اکسیال چند پروانه با بالانس استاتیک و دینامیک بوده که راندمان بالایی دارد و باعث پایین آوردن مصرف انرژی میشود.صفخات پکینگ کولینگ تاور مخروطی از نوع فایبرگلاس است و شکلی لانه زنبوری دارد،رایجا از گام 19 بوده که بسته به پروژه انتخابی تا گام 14 قابل تغییر است.قطرهگیر موجود در برج به منظور جلوگیری از خروج قطرات نصب میگردد و پرت مایع را به کمتر از 0.002 سال در حال حرکت میرساند.کلگی توزیع آب پروانه برج خنک کننده از مصالح آلومینیوم میباشد و با کمک لولههای پی وی سی فشار قوی به صورت رادیال سیال را از طریق روزنههایی که روی لوله تعبیه شده به مقاطع خنک کن اسپری میکند.نگهدارندههای موجود در برج خنک کننده مخروطی در ظرفیتهای کوچک از مدل فایبرگلاس بوده و در توانهای بالاتر از متریال گالوانیزه استفاده میشود.
مزایا و کاربردهای برج خنک کننده مخروطی
1 تمام بدنه از مصالح فایبرگلاس بوده که موجب مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی میشود.
2 ظاهری زیبا و قابلیت انتقال و حرکت در مکان مورد نظر را دارد.
3 قیمت مناسب و اقتصادی بودن نسبت به نوع مکعبی
4 قابل تعویض بودن قطعات
5 مصرف آن پایین و بی صدا میباشد.
6 مونتاژ به سرعت و دقیقی دارد.
7 مکش هوای عالی به جهت دارا بودن لوورهای بزرگتر.
8 نصب بسیار آسان در محل پروژه
9 حرکت هوا بهینه و سهل بوده و صدای فنها پایین است.