برج خنک کننده به سه دسته اصلی برجهای خنک کننده مرطوب، برجهای خنک کننده خشک و برجهای خنک کننده خشک-مرطوب تقسیم بندی می شود که هر کدام به طور مختصر و مفید توضیح داده شده است.

    الف) برجهای خنک کننده مرطوب  : WET - COOLING TOWER

   برجهای خنک کننده یک سیستم توزیع و پخش آب گرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی یک شبکه کاری مشبک از تخته های افقی نزدیک به هم (این شبکه ها آکنه نامیده می شوند) سرازیر می کند. آبی که از آکنه ها از بالای برج سرازیر شده را با هوایی که از میان آنها حرکت می کند کاملاً مخلوط می کند، به طوریکه آب به صورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می ریزد. هوای بیرونی از طریق منافذی که به صورت میله های افقی در اطراف برج قرار دارند وارد می شوند . این میله ها به منظور نگهداری آب در داخل خود به طرف پائین مایل هستند. در اثر اختلاط آب و هوا ، انتقال حرارت و انتقال جرم اتفاق افتاده و در نتیجه آب سرد می گردد. آب سرد شده در حوضچه بتنی که در انتهای برج قرار دارد جمع آوری شده و سپس به طرف کندانسور پمپ می شود. اکنون هوای مرطوب و گرم از بالای برج خارج می گردد.

برجهای خنک کننده مرطوب حرارت تلف شده به وسیله دستگاه را به وسیله مکانیزمهای زیر به محیط می دهند:

1. افزایش حرارت هوای اطراف
2. تبخیر بخشی از آب در حال گردش در سیستم
3. افزایش دمای مخزن طبیعی آب جمع آوری سرد شده

      لازم به ذکر است برجهای خنک کننده مرطوبب به برجهای خنک کننده با کشش طبیعی و برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی دسته بندی می شوند.

   ب)برجهای خنک کننده خشک DRY – COOLING TOWER:

    در مکانهایی که آب کافی برای برج خنک کننده مرطوب وجود ندارد، می بایست از اتلاف بر اثر تبخیر حداکثر جلوگیری را به عمل آورد، بنابراین از این نوع برج استفاده می شود. در برجهای خنک کننده خشک، آب در حال گردش از میان لوله های پره دار عبور کرده به طوریکه هوای سرد از روی آنها عبور می کند. بنابراین حرارت آب در حال گردش از طریق لوله ها خارج شده و جذب هوای سرد می گردد.

    برجهای خنک کننده خشک می توانند با کشش طبیعی و یا با کشش مکانیکی عمل نمایند. یک افشانک هوا که با بخار کار می کند با خارج کردن هوا و سایر گازهای غیرقابل تراکم به برقراری خلا کمک می کند. برای جلوگیری از نشت هوا به داخل دستگاه پمپ گرادیان اصلی فشار در داخل برج را مثبت نگه می دارد. ممکن است قسمتی ازکار پمپ توسط توربین هیدرولیک بازیابی گردد. این عمل پس از خروج آب از برج در مسیر آبفشانه های جتی انجام می گیرد .

    فشار متراکم و درجه حرارت نهایی که یک برج خنک کننده خشک به کار می برد به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از برج مرطوب است. برای دستیابی به فشار بیشتر، مساحت کوچکتری برای فضای بین دو تیغه آخرین مرحله در توربین بافشار کم ضروری است. در یک برج خنک کننده خشک با کشش طبیعی، شناوری هوای گرم شده، باعث جریان یافتن هوا در سرتاسر سطوح مولد حرارتی می گردد که برای انتقال حرارت آب داغ به جریان هوا ضروری است. همچنین می توان جریان هوا را با ایجاد کشش القائی یک بادبزن افزایش داد. کشش مکانیکی استفاده شده از یک بادبزن ابعاد برج را تقلیل داده ولی باعث اتلاف انرژی بیشتری در دستگاه می گردد .

    برج خنک کننده خشک فقط باعث اضافه شدن آنتالپی به هوا می گردد. در نتیجه مشکلاتی از قبیل یخ زدگی که در برج خنک کننده مرطوب در شرایط خاص جوی با آن مواجه است، ایجاد نمی شود.

   ج )برجهای خنک کننده خشک-مرطوب WET-DRY COOLING TOWER :

   با توضیحاتی که در مورد دو نوع برجهای قبلی داده شد مشخص می شود که برجهای مرطوب همیشه مقداری آب به صورت تبخیر، مکش توسط هوا و نشتی مصرف می کنند. همچنین این برج ها دچار مشکل پراکندن ذرات آب هستند .

   برجهای خنک کننده خشک مشکلی بر کارکرد نیروگاه به خصوص در موقع گرم شدن هوای محیط تحمیل می کند. در چنین مواردی برای کاهش عوارض حاصل از دو نوع برج ذکر شده از برجهای خنک کننده، برج خشک-مرطوب استفاده می شود .

   همانطوری که از نام این نوع برجهای خنک کننده استنباط می شود یک برج خنک کننده خشک- مرطوب به وسیله ترکیبی از مکانیسمهای برجهای خشک و مرطوب عمل می کند. این سیستم دارای دو مسیر هوای موازی و دو مسیر آب سری می باشد .

   قسمت بالای برج که قسمت خشک می باشد، شامل لوله های پره دار است و قسمت پائین برج که مربوط به قسمت مرطوب است دارای آکنه ها می باشد .

   آب گرم پروسس از قسمت فوقانی برج وارد لوله های پره دار شده و ضمن عبور مارپیچ از لوله ها قسمت خشک را ترک کرده و تحت اثر نیروی جاذبه از میان آکنه ها در قسمت مرطوب به حوضچه آب سرد می ریزد .

   هوای محیط بصورت دو جریان از میان قسمتهای خشک و مرطوب کشیده می شود .این دو جریان بهم پیوسته و قبل از ترک برج در داخل آن مختلط می شود . چون اولین جریان بصورت خشک گرم شده و حتی خشک تر از هوای محیط می گردد . در حالیکه جریان دوم بطور معمول اشباع است ، بنابراین مخلوط هوایی که برج را ترک می کند زیر اشباع است .

   دو فایده مهم برای برجهای خشک و مرطوب وجود دارد :

• هوای زیر اشباع خروجی، ذرات آب کمتری نسبت به برج مرطوب ایجاد نموده و شرایط اقلیمی مطلوب آنها را کاملاً حذف می کند .
• چون آب در قسمت خشک قبلاً خنک شده است بنابراین افت های ناشی از تبخیر در قسمت مرطوب کاهش یافته است و در نتیجه از مصرف آب جبرانی برای جبران تبخیر آب بطور قابل ملاحظه ای کاسته خواهد شد .

    نسبت حرارت گرفته شده در قسمتهای خشک و مرطوب به وسیله دو پارامتر تنظیم می گردد. برای مثال اگر آب مشکل اصلی باشد ، برج را با قسمت خشک بزرگتری نسبت به قسمت مرطوب می سازند. بعلاوه تبخیر را می توان توسط یک کنترل کننده که جریان هوا را از میان قسمت مرطوب تنظیم می کند تغییر داد .

    در آب و هوای سرد زمستان برای تقلیل اختلاف دمای ورودی و خروجی آب به برج برای معتدل ساختن دمای آب برگشتی به پروسس، عبور هوا از میان قسمت مرطوب را قطع نموده و برج را به صورت یک برج خنک کننده خشک تبدیل کرد. از طرف دیگر می توان زیر فن یک مانع به صورت یک در تعبیه کرد که می توان از آن در آب و هوای گرم که قسمت خشک برج مشکلی برای کارکرد نیروگاهی ایجاد می کند برای افزایش دمای محیط استفاده کرد .

    برجهای خنک کننده خشک – مرطوب در مواردی که امکان دسترسی به آب هست و نیز نیاز به کاهش مؤثر ذرات باشد مورد استفاده قرار می گیرد.