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 là gì?
Tháp giải nhiệt là một thiết bị được sử dụng để chuyển lượng nhiệt dư thừa của nước ra ngoài khí quyển. Cơ chế hoạt động của tháp giải nhiệt có thể hoặc dựa vào sự bay hơi của nước vào không khí để loại bỏ nhiệt, hoặc dựa vào sự trao đổi nhiệt với không khí để giảm nhiệt độ.
Tháp giải nhiệt được ứng dụng trong các ngành như điện lạnh, ngành nhựa, thủy hải sản, luyện kim, dược phẩm hay cáp điện. Nó là một thiết bị được sử dụng để giảm nhiệt độ của dòng nước bằng cách trích nhiệt từ nước và thải ra khí quyển. Tháp giải nhiệt tận dụng sự bay hơi bởi thế nước được bay hơi vào không khí và thải ra ngoài khí quyển. Kết quả là phần nước còn lại được làm mát đáng kể. Tháp giải nhiệt còn có thể làm giảm nhiệt độ của nước thấp hơn các thiết bị chỉ sử dụng không khí để loại bỏ nhiệt như bộ tản nhiệt của ô tô và 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
Tháp hạ nhiệt Cooling Tower thường có cấu tạo gồm những bộ phận chính sau:
Khung và thân tháp
Khung tháp thường được làm từ thép không gỉ chống ăn mòn hoặc bằng sợi thủy tinh có khả năng chống lão hóa, không bám rêu và có độ bền dài lâu. Vì vậy, thiết bị vẫn có thể hoạt động ổn định và có độ bền cao khi đặt ở ngoài trời hoặc những môi trường có điều kiện khắc nghiệt.
Khối đệm giải nhiệt
Khối đệm (tấm tản nhiệt) thường được làm bằng nhựa cứng hoặc gỗ, có nhiệm vụ tản đều nước để không khí có thể lấy được nhiều nhiệt lượng trong nước nhằm làm mát nước tối ưu nhất. Hiện nay có 2 loại tấm tản nhiệt được sử dụng phổ biến là khối đệm dạng màng và dạng phun:
Đệm dạng màng: Bao gồm những màng nhựa mỏng được đặt sát với nhau. Khi nước rơi trên đó sẽ tạo thành 1 lớp màng mỏng nhằm tăng diện tích tiếp xúc với không khí, nên nó có khả năng trao đổi nhiệt khá tốt.
Khối đệm dạng phun: Hoạt động dựa trên cơ chế giải nhiệt đơn giản. Nghĩa là khi nước rơi từ các thanh chắn nằm ngang trên khối đệm thì nước sẽ được bắn thành những hạt nhỏ hơn. Từ đó giúp tăng diện tích các mặt tiếp xúc với không khí nhằm mục đích giải nhiệt cho nước tốt hơn.
Vòi phun
Vòi phun được làm bằng nhựa ABS hoặc bằng chất liệu hợp kim nhôm, tùy công suất lạnh của thiết bị. Bộ phận này có chức năng phun nước và phân chia nước đồng đều trên khối đệm nhằm đảm bảo hiệu quả trao đổi nhiệt của thiết bị. Thường thì những model có công suất nhỏ sẽ sử dụng loại đầu phun nhựa, còn thiết bị có công suất lớn sẽ dùng đầu phun nhôm.
Bể chứa nước lạnh
Bể chứa thường có bộ phận thu nước hoặc 1 điểm trũng để xả nước lạnh xuống đường ống dẫn tới để làm mát cho hệ thống máy móc, thiết bị trong nhà xưởng. Bể chứa thường được đặt ở đáy tháp và có nhiệm vụ nhận nước mát chảy xuống khi đi qua khối đệm.
Quạt
Đây là bộ phận có nhiệm vụ thông gió cưỡng bức trong tháp nhằm đưa lượng không khí lớn nhất vào hệ thống để làm mát nước hiệu quả. Đối với những loại tháp có công suất nhỏ từ 5 - 20RT thì thường dùng quạt nhựa ABS. Còn những model giải nhiệt có công suất lớn từ 50 - 250RT thì dùng cánh quạt hợp kim nhôm.
Bộ phận khác
Ngoài những bộ phận cơ bản trên thì tháp tản nhiệt Cooling tower cũng được cấu tạo bởi nhiều linh kiện khác như động cơ tháp giải nhiệt, tấm chắn nước, hộp số, hộp giảm tốc, bộ phận khí vào, bộ chia nước,....
3. Phân loại tháp giải nhiệt
Có một số cách phân loại tháp giải nhiệt như sau:
a. Tháp giải nhiệt 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.
b. Tháp giải nhiệt 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 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…
c. Tháp giải nhiệt 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.
Công Ty Cổ Phần Cơ Khí Và Xây Dựng Việt Nhật
Hotline: 0936 35 28 38
Email: info@jvmb.com.vn
