تمامی اجزا مهم یک برج خنک کن شامل اسکلت برج خنک کن، پرکن برج خنک کن, قطره گیر، توزیع کننده، لوور، تنوره و حوضچه توضیح داده شده است.

1.اسکلت برج خنک کن

اسکلت برج خنک کن، ساختمانی است که مجموعه قطعات تشکیل دهنده برج در آن قرار دارد و نقش تعیین کننده ای در تعیین عمر مفید برج بر عهده دارد. اسکلت برج بسته به شرایط از مواد و مصالح زیر ساخته می شود :

• بتن
• چوب اشباع شده
• فولاد با پوشش گالوانیزه
• فایبرگلاس

a) اسکلت بتنی :

این نوع سازه ها متشکل از فنداسیون، دیواره های جانبی و میانی، سقف پوشش دهنده برج و در مواردی سقف روی حوضچه آب سرد می باشد. جهت تامین تکیه گاههای مناسب برای تجهیزات و همچنین بهبود عملکرد سازه برج، ستون های میانی و تیرهای افقی در ترازهای مختلف پیش بینی می شود که برخی از تیرها به صورت صلیبی جهت مهاربندی ستون های میانی در نظر گرفته می شود.

b) چوب اشباع شده:

چوب هایی که در بدنه برج هاي خنک کن به کار برده می شوند شامل نوعی چوب اروپایی[1] استکه از درخت ماموت به دست می آید. علاوه بر اين نوع دیگر چوب قرمز مایل به زردي است که از درخت همیشه بهار که در غرب آمریکا می روید تهیه می شود و به  DOUGLASمعروف است. البته امروزه از انواع چوب هایی که در جنگلهاي هند نیز می روید می توان استفاده کرد .

چوب هاي برج هاي خنک کن را بیشتر توسط کروزوت و مازوت اشباع می نمایند و هر چه مقدار ماده کروزوت بیشتر باشد عمل اشباع مرغوبتر است. نگهداري بدنۀ برج هایی که از چوب ساخته شده اند در زمان توقف به خصوص در فصل تابستان حائز اهمیت می باشد زیرا گرماي زیاد باعث ترك خوردگی چوبها می شود بنابراین آب پاشی قسمت چوبی برج ضروري است.

درطراحی بعضی از برجها پمپی جهت پاشش آب در نظر گرفته میشود که در زمان توقف برج وارد سرویس شده و آب را به بدنه برج تزریق میکند .

علت به کار بردن چوب در برج ها را می توان به شکل پذیري، عایق بودن ،ارزانی و در دسترس بودن آن ارتباط داد.

 (cفولاد با پوشش گالوانیزه :

جنس این فلزها از استیل بوده و داراي پوششی از روي است. روي تحت اثر عوامل محیطی اکسید شده و فیلم نرم و چسبنده اي که در آب یک اتمسفر غیر قابل حل می باشد، بر روي آن ایجاد می شود. روي داراي انرژي پتانسیل الکتريکي بیشتري از فولاد است و لذا باعث محافظت کاتدیک می گردد. معمولاً عمر فین تیوب هایی که در برج به کار برده می شود به عوامل زیر بستگی دارد:

• ضخامت لایه روي
• ترکیبات هواي محیط صنعتی
• زمان

 برج هایی که آبتغذیه آنها بیش از ppm150 کلرو داشته باشد براي مصرف فولاد مناسب نبوده و دچارخوردگی می گردد .  (dفایبرگلاس:

برجهاي خنك كننده فايبرگلاس، از فایبرگلاس و كامپوزيتها ساخته شده و لذا بسيار سبك و  مقاوم مي باشند .قطعات فلزي از آلومينيوم، برنج و قطعات گالوانيزه گرم ساخته شده و امكان خوردگي در آنها وجود ندارد که این امر باعث افزایش طول عمر برج و کاهش هزینه نگهداری مي شود.

شکل 1.    نمونه اي از برج خنک کن با اسکلت فايبرگلاسي

2.پرکن برج خنک کن

مهمترین عامل در کارایی برج های خنک کننده، قطعات پرکن می باشد. برای دستیابی به حداکثر انتقال حرارت بین آب و هوای و در نتیجه خنک سازی آب، بایستی سطح تماس هوا و آب افزایش یابد که این امر توسط پرکن ها انجام می شود. پرکن ها باعث افزایش سطح انتقال حرارت و در نتیجه افزایش مقدار انتقال حرارت می گردند. امروزه با پدید آمدن پرکن های سلولزی متراکم با انتقال حرارت موثر تر ، استفاده از برجهای خنک کن با جریان متقابل بیشتر از برج های با جریان متقاطع می باشد زیرا این برجها دارای مزایای بیشتری نسبت به برج با جریان متقاطع می باشد.

شکل 2.    نمونه اي از پرکنهاي مورد استفاده در برجهاي خنک کن

3.قطره گیر

به قطراتی از آب که همراه هوای خروجی از برج خارج می شوند drift  گفته می شود. وجود ترکیبات شیمیایی در قطرات آب خروجی از برج برای محیط زیست خطرناک است. برای جلوکیری از این پدیده از قطره گیر استفاده می شود.این صفحات تیغه ای مورب برای جلوگیری از پاشش آب به محیط اطراف به کار می روند.

4.توزیع کننده

در برج های با جریان متقابل، معمولا آب گرم توسط لوله هایی به نام riserبه بالای برج پمپ می شود و یا وارد حوضچه آب گرم می گردد و سپس وارد لوله های جانبی می شود تا توسط نازلها بر روی پرکن ها ریخته شود.

در برج های با جریان متقاطع، آب پمپ شده به بالای برج توسطsplash box   که وظیفه توزیع یکنواخت آب در جهات مختلف را بر عهده دارد، درون حوضچه های بزرگی ریخته می شود. این حوضچه هادقیقا در قسمت بالای پرکنها قرار دارد و کف این حوضچه ها دارای سوراخ هایی می باشد که نازل ها درون آن قرار می گیرد .

5.لوور

در بخش ورودی هوا برای جلوگیری از پاشش قطرات به بیرون و عدم ورود گرد و خاک به برج،در ورودی هوا به درون برج از لوور استفاده می شود.

                  شکل 3.    نمايي از لوور استفاده شده در برجهاي خنک کن

6.  تنوره

تنوره فن بخش دودکش مانندي است که فن در داخل آن قرار دارد و در روی سطوح بالای برج نصب می شود. محاسبات، طراحی و ساخت متناسب تنوره فن مستقیما بر جریان مناسب هوا در داخل برج تأثیر می گذارد و در صورتی که طراحی فن مناسب نباشد باعث عملکرد ضعیف آن می باشد.

7.حوضچه

حوضچه در پائين برج قرار دارد و آب خنک کننده در آن جمع مي گردد. به حوضچه يک جريان به نام آب تکميلي يا آب جبراني وارد مي شود و يک جريان براي استفاده در دستگاههاي تبادل حرارت از آن خارج مي گردد. حوضچه هاي برجهاي بزرگ از بتن ساخته شده اند. عموماً اين حوضچه ها طوري طراحي مي شوند که برج بدون اضافه کردن آب جبراني بتواند براي چندين ساعت کار کند .