Item: Tháp Giải Nhiệt – Cooling Tower
Rating: 6
Author: Tài liệu môi trường

Tháp giải nhiệt – Cooling tower: Là hệ thống làm mát bằng nước là phương pháp giải nhiệt thường thấy cho các thiết bị trong sản xuất công nghiệp, trong các nhà máy điện, hay trong hệ thống điều hòa không khí…Nước được sử dụng để mang nhiệt từ các thiết bị sau đó thải vào không khí nhờ tháp giải nhiệt.

1.Tháp giải nhiệt Cooling Tower là gì?

Tháp giải nhiệt là thiết bị được sử dụng để đưa lượng nhiệt dư thừa của nước ra ngoài không khí. Cơ chế hoạt động của tháp giải nhiệt dựa vào sự bay hơi của nước vào không khí để loại bỏ nhiệt, hoặc có thể dựa vào sự trao đổi nhiệt đối với không khí để giảm nhiệt độ.

Tháp giải nhiệt Cooling Tower là gì?

Tháp giải nhiệt được ứng dụng trong tất cả các ngành như: điện lạnh, ngành nhựa, thủy hải sản, luyện kim, dược phẩm hay cáp điện. Đó là một thiết bị được sử dụng để giảm nhiệt độ của dòng nước bằng cách trích nhiệt từ nước và đưa ra khí quyển.

Tháp giải nhiệt tận dụng định luật sự bay hơi của nước do đó nước được bay hơi vào không khí và đưa ra ngoài khí quyển. Kết quả là phần nước thu nhiệt từ thiết bị rồi đưa ra khí quyển bằng hơi nước.

Tháp giải nhiệt còn có thể làm giảm nhiệt độ của nước thấp hơn một số thiết bị chỉ sử dụng không khí để loại bỏ nhiệt như bộ tản nhiệt của ô tô. Do đó sử dụng tháp giải nhiệt mang lại hiệu quả cao hơn về mặt năng lượng và chi phí.

2.Cấu tạo của tháp giải nhiệt Cooling Tower

Các bộ phận chính của một tháp giải nhiệt bao gồm một khung và thân tháp, khối đệm, bể nước lạnh, tấm chắn nước, bộ phận khí vào, cửa không khí vào, vòi và quạt. Những bộ phận này được miêu tả dưới đây.

Cấu tạo của tháp giải nhiệt Cooling Tower

Khung và thân tháp: Phần lớn các tháp có khung kết cấu giúp hỗ trợ cho phần thân bao bên ngoài (thân tháp), động cơ, quạt và các bộ phận khác. Ở các thiết kế nhỏ hơn, như các thiết bị làm bằng sợi thuỷ tinh, thân tháp có thể là khung luôn.

Khối đệm: Hầu hết các tháp đều có khối đệm (làm bằng nhựa hoặc gỗ) để hỗ trợ trao đổi nhiệt nhờ tối đa hoá tiếp xúc giữa nước và không khí.

- Có hai loại khối đệm:

+ Khối đệm dạng phun: nước rơi trên các thanh chắn nằm ngang và liên tiếp bắn toé thành những giọt nhở hơn, đồng thời làm ướt bề mặt khối đệm. Khối đệm dạng phun bằng nhựa giúp tăng trao đổi nhiệt tốt hơn so với khối đệm bằng gỗ.

+ Khối đệm màng: bao gồm các tấm màng nhựa mỏng đặt sát nhau, nước sẽ rơi trên đó, tạo ra một lớp màng mỏng tiếp xúc với không khí. Bề mặt này có thể phẳng, nhăn, rỗ tổ ong hoặc các loại khác. Loại màng của khối đệm này hiệu quả hơn và tạo ra mức trao đổi nhiệt tương tự với lưu lượng nhỏ hơn so với khối đệm dạng phun.

Bể chứa nước lạnh: Bể nước lạnh được đặt gần hoặc ngay tại đáy tháp, bể nhận nước mát chảy xuống qua khối đệm trong tháp. Bể thường có một bộ phận thu nước hoặc một điểm trũng để nối xả nước lạnh. Với rất nhiều thiết kê tháp, bể nước lạnh được đặt ngay dưới khối đệm. Tuy nhiên, ở các thiết kế đối lưu ngược dòng, nước ở đáy khối đệm được nối với một vành đai đóng vai trò như bể nước lạnh.

Quạt hút được lắp dưới khối đệm để hút khí từ dưới lên. Với thiết kế này, tháp được lắp thêm chân, giúp dễ lắp quạt và động cơ .

Tấm chắn nước: Thiết bị này thu những giọt nước kẹt trong dòng không khí, nếu không chúng sẽ bị mất vào khí quyển.

Bộ phận khí vào: Đây là bộ phận lấy khí vào tháp. Bộ phận này có thể chiếm toàn bộ một phía của tháp (thiết kế dòng chảy ngang) hoặc đặt phía dưới một phía hoặc dưới đáy tháp (thiết kế dòng ngược).

Cửa không khí vào; Thông thường, các tháp dòng ngang có cửa lấy khí vào. Mục đích của các cửa này là cân bằng lưu lượng khí vào khối đệm và giữ lại nước trong tháp. Rất nhiều thiết kế tháp ngược dòng không cần cửa lấy khí.

Vòi phun: Vòi phun nước để làm ướt khối đệm. Phân phối nước đồng đều ở phần trên của khối đệm là cần thiết để đạt được độ ướt thích hợp của bề mặt khối đệm. Vòi có thể được cố định hoặc phun theo hình vuông hoặc tròn, hoặc vòi có thể là một bộ phận của dây chuyền quay như thường gặp ở một số tháp giải nhiệt đối lưu ngang.

Quạt: Cả quạt hướng trục (quạt đẩy) và quạt ly tâm đều được sử dụng trong tháp. Thông thường quạt đẩy được sử dụng trong thông gió và cả quạt ly tâm và quạt đẩy đều được sử dụng để thông gió cưỡng bức trong tháp.

Tùy theo kích thước có thể sử dụng quạt đẩy cố định hay độ nghiêng cánh biến đổi. Quạt với cánh nghiêng điều chỉnh không tự động được sử dụng trong dải kW rộng vì quạt có thể được điều chỉnh để luân chuyển lưu lượng khí mong muốn ở mức tiêu thụ năng lượng thấp nhất. Cánh nghiêng biến đổi tự động có thể thay đổi lưu lượng khí theo điều kiện tải thay đổi.

3. Phân loại tháp giải nhiệt Cooling Tower

3.1 Tháp giải nhiệt Cooling Tower không tuần hoàn

Nguồn nước sử dụng cho loại tháp giải nhiệt này thường là từ nơi có trữ lượng dồi dào và rẻ như sông, suối và nhiệt độ đầu vào của nước thấp. Nước đầu vào thường phải xử lý để chống cáu cặn và vi sinh.

3.2 Tháp giải nhiệt Cooling Tower tuần hoàn kín

Trong hệ thống tuần hoàn kín, có rất ít hoặc không có mất mát về nước (có nghĩa là luôn có một lượng nước xác định trong đường ống).

Nước cấp (nếu có là rất ít) để duy trì cho hệ thống luôn được đầy. Ngoài ra, trong hệ thống tuần hoàn kín, nước luôn có áp lực nên khí dư thừa có thể được loại bỏ thông qua các thiết bị thông khí tự động.

Xử lý nước cho hệ tuần hoàn kín không phải là yêu cầu quan trọng nhất, thay vào đó, quy trình này đòi hỏi các giải pháp chống ăn mòn và ngừa vi sinh.

Để xử lý vấn đề này, hóa chất xử lý được đưa vào lúc đầu, sau đó, chất lượng nước tuần hoàn phải được theo dõi một cách thường xuyên và cần bổ sung các hóa chất xử lý nước khác để duy trì theo nồng độ theo khuyến cáo. Ví dụ về các hệ thống tuần hoàn kín bao gồm hệ thống làm lạnh, giải nhiệt máy biến áp, giải nhiệt motor, v.v…

3.3 Tháp giải nhiệt Cooling Tower tuần hoàn hở

Đây là loại tháp giải nhiệt sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp. Theo phương pháp này, nước tuần hoàn bị hao hụt do bay hơi và được liên tục cấp bù một lượng tương đương, do vậy chất lượng nước thay đổi liên tục.

Ngoài ra, do có dòng không khí đi qua tháp nên nước dễ bị hấp thu oxy và có các chất bụi bẩn.

Oxy trong nước là nguyên nhân chính của sự ăn mòn và bụi bẩn có thể tích lũy gây ra nghẽn dòng chảy, cũng như làm trầm trọng thêm sự ăn mòn.

Ngoài ra, sau khi nước bay hơi, các chất hòa tan vẫn còn lại và tích lũy nhanh chóng. Vì những lý do này, chất lượng nước trong các hệ thống hở phải được thường xuyên theo dõi và kiểm soát.

4. Vì sao cần bảo dưỡng và thay thế phụ tùng tháp giải nhiệt Cooling Tower định kỳ

Trong quá trình vận hành, tháp giải nhiệt Cooling Tower luôn làm việc trong trạng thái liên tục. Do đó việc hao mòn và hư hỏng thiết bị là điều không thể tránh khỏi. Do đó ta cần phải bảo dưỡng tháp giải nhiệt định kỳ.

Nhằm kiểm tra và bảo dưỡng tháp làm việc được tốt nhất, tránh hư hỏng dẫn tới tháp không hoạt động ảnh hưởng đến hoạt động của thiết bị sản xuất.

Nếu tháp giải nhiệt Cooling Tower hư hỏng có thể dẫn tới tăng nhiệt độ từ thiết bị, máy móc đang hoạt động dẫn tới hư hỏng và thiệt hại lớn. Ngoài ra, việc thay thế phụ tùng tháp giải nhiệt Cooling Tower định kỳ cũng cần phải thực hiện để thiết bị được hoạt động tốt nhất.

Nguồn: https://ran.com.vn