Cách tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chuẩn xác

Việc lựa chọn được tháp giải nhiệt có thể là một quá trình đau đầu đối với các chủ xí nghiệp hay các chủ đầu tư. Để các máy móc hoạt động bền bỉ và ổn định, việc tính toán thiết kế tháp giải nhiệt cần hợp lý để đáp ứng các yêu cầu về nhiệt độ. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cách tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chuẩn xác.

I. Tháp giải nhiệt là gì?

Tháp giải nhiệt như đúng với tên gọi là một thiết bị được thiết kế để làm mát và hạ nhiệt nước trong quá trình hoạt động các nhà máy sản xuất, các tòa nhà lớn, trung thương mại. Chức năng của tháp là đưa phần lượng nhiệt trong nước nóng ra ngoài không khí bằng nguyên lý bốc hơi nước, và trả lại nước mát để điều hòa nhiệt độ của các thiết bị, máy móc.

Cách tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chuẩn xác

II. Tính toán tháp giải nhiệt

A. Nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt

Tháp Giải Nhiệt nước làm mát Cooling Tower TTP hoạt động dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt giữa nước nóng và không khí. Khi nước nóng được đưa vào tháp giải nhiệt sẽ được chia đều trên tấm tản nhiệt. Phần không khí lạnh từ bên ngoài đi vào, ngược hướng với chiều nước nóng. Không khí lạnh khi tiếp xúc với nước nóng sẽ mang theo phần nhiệt lượng, thoát ra ngoài khí quyển. Phần nước còn lại được hạ nhiệt thành nước lạnh và tiếp tục lưu thông, điều hòa không khí trong khu vực nhà xưởng, tòa nhà.

Nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt

B. Tính công suất của tháp

Bước đầu tiên để có được một tháp giải nhiệt phù hợp là tính toán công suất hoạt động của tháp sao cho đáp ứng được nhu cầu giải nhiệt của nơi cần lắp đặt.

Công thức được áp dụng để tính công suất như sau:

Công suất hệ thống = Nhiệt dung riêng của nước x Khối lượng nước x ( Nhiệt độ nước đầu vào - Nhiệt độ nước đầu ra )

Dựa vào công thức này, chúng ta cần phải xác định được các thông số bao gồm khối lượng nước lưu thông vào ra hệ thống tháp, và nhiệt độ nước từ hai đầu khi tính toán thiết kế tháp giải nhiệt ở bước tính công suất. Nhiều người thường ước chừng để chọn công suất tháp, tuy nhiên việc tính toán chính xác, đồng thời cân nhắc thêm về các yếu tố môi trường, vị trí lắp đặt và một số điều kiện khác sẽ giúp tháp giải nhiệt vận hành với năng suất cao.

C. Tính toán bơm nước tháp giải nhiệt

Bước thứ 2 trong tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chính là lựa chọn bơm cho tháp giải nhiệt. Để hoàn thành bước này, cần xác định được lưu lượng nước và áp suất của bơm. Đây là 2 thông số tỉ lệ nghịch với nhau, nếu lưu lượng thấp thì áp suất tăng và ngược lại. Áp suất bơm được xác định dựa vào khoảng cách giữa vị trí lắp đặt của bơm nước và tháp giải nhiệt, cùng với kích thước và đường ống. Lưu lượng nước được tính toán dựa trên tháp giải nhiệt và quy mô của khu vực lắp đặt.

D. Tính thể tích bể trung gian

Để tính toán thiết kế tháp giải nhiệt, thể tích của bể trung gian là vấn đề không thể bỏ qua. Với mục tiêu đảm bảo sự lưu thông tuần hoàn một cách liên tục của hệ thống giải nhiệt, thể tích bể trung gian không được thấp hơn thể tích tối thiểu. Công thức để tính thể tích tối thiểu như sau:

Thể tích tối thiểu = 6.5 x Công suất giải nhiệt + Thể tích đường ống

Có thể thấy rõ là thể tích tối thiểu phụ thuộc vào công suất tháp và thể tích của ống dẫn.

>> Đọc tiếp bài viết: Bật mí ưu điểm vượt trội khó tin của tháp giải nhiệt Chiller

Vị trí của bể trung gian trong hệ thống giải nhiệt

III. Hướng dẫn lắp đặt tháp hạ nhiệt đạt tiêu chuẩn

A. Lắp giá đỡ cho quạt

Quạt là một bộ phận quan trọng không thể thiếu trong tháp giải nhiệt, do đó, việc lắp đặt giá đỡ cho quạt không thể bỏ qua khi tính toán thiết kế tháp giải nhiệt. Thông thường, do thường xuyên tiếp xúc với hơi nước nóng nên các giá đỡ sẽ được thiết kế với chất liệu mạ kẽm, chống gỉ sét, và có tuổi thọ sử dụng khoảng 10 năm.

B. Lắp đặt thân

Thân của tháp giải nhiệt có độ bền cao và được chế tạo bằng nhựa composite ( là nguyên liệu dùng để đóng tàu ) với các nguyên liệu bền bỉ, có khả năng chống chịu với hóa chất. Độ cao của thân tháp giải nhiệt được cân đối hợp lý khi tính toán thiết kế tháp giải nhiệt, phù hợp với nhu cầu giải nhiệt và đảm bảo sự bền vững của tháp.

Thân tháp giải nhiệt có độ cao hợp lý

C. Lắp quạt tháp

Quạt tháp thường được cấu tạo với vật liệu chủ yếu là nhôm hoặc nhựa ABS để có độ bền cao. Các vòng tua quạt thường hoạt động thấp nên không quá ồn. Lắp đặt quạt giải nhiệt phù hợp sẽ đảm bảo được lượng hơi nước thoát ra và tốc độ gió của tháp.

D. Lắp tản nhiệt

Trong tính toán thiết kế tháp giải nhiệt, tấm tản nhiệt thường là các màng PVC có thiết kế và xử lý đặc biệt, giúp trao đổi nhiệt độ hiệu quả. Tuy nhiên, đối với các môi trường chuyên biệt như nhiều bụi bẩn, nhiệt độ nước quá cao hay tiếp xúc nhiều với hóa chất, có thể sử dụng tấm tản nhiệt với chất liệu khác như gỗ hoặc PP.

E. Lắp đầu chia nước

Đầu chia nước trong tháp giải nhiệt có thể chọn chất liệu nhôm hoặc nhựa để đảm bảo hiệu quả chia nước. Các đầu chia nước được tính toán thiết kế tháp giải nhiệt có vai trò chia nước đều lên bề mặt tản nhiệt, nâng cao hiệu suất làm mát.

IV. Lời kết

Việc tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chuẩn không còn quá khó khăn khi có thể áp dụng công thức và cân nhắc các yếu tố môi trường phù hợp. Hãy đầu tư và lựa chọn tháp giải nhiệt chất lượng để nâng cao hiệu quả sản xuất cho cơ sở công nghiệp. Nếu bạn vẫn còn thắc mắc, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn mọi thông tin liên quan đến tháp giải nhiệt.