Giải pháp sử dụng tháp giải nhiệt nước hiệu quả

Giải pháp sử dụng tháp giải nhiệt nước hiệu quả

Tháp giải nhiệt giải nhiệt theo nguyên lý hút không khí nóng ra ngoài nhờ lực hút của động cơ cánh quạt. Nước nóng được đẩy từ máy bơm nước theo đường ống đứng đi lên đầu phun tản ra các ống phun và rơi tự do xuống bề mặt của tâm tản nhiệt, xuống đáy tháp và đi vào hoạt động. Vậy giải pháp sử dụng tháp giải nhiệt nước hiệu quả ra sao để tiết kiệm năng lượng và chi phí. Việc sử dụng tháp giải nhiệt nước thực sự hiệu quả phụ thuộc vào việc lựa chọn loại tháp giải nhiệt phù hợp. Vì mỗi loại pháp đều được thiết kế với các linh kiện phù hợp. Không thể nâng cấp hiệu quả hoạt động tháp giải nhiệt bằng việc thay đổi motor hoặc cánh quạt, hệ thống phân phối nước, hay bơm nước.

Khi tháp giải nhiệt đã được xây dựng xong, rất khó để thay đổi đáng kể hiệu suất năng lượng của tháp. Khi lựa chọn tháp giải nhiệt, cần lưu ý đến một số các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của tháp giải nhiệt nước: công suất, dải, chênh lệch nhiệt độ 2, tải nhiệt, nhiệt độ bầu ướt, mối liên quan giữa những yếu tố này. Cụ thể như sau.

 

 

I. Công suất

 

 

Độ phân tán nhiệt (kCal/hou) và lưu lượng (m3/h) là những chỉ số phản ánh công suất của tháp giải nhiệt. Tuy nhiên, những thông số thiết kế không đủ để hiểu hiệu suất của tháp giải nhiệt. Ví dụ như, tháp giải nhiệt có kích cỡ giải nhiệt cho 4540 m3/h qua dải 13,9 0C có thể to hơn tháp giải nhiệt cho 4540 m3/h qua dải 19,5 oC. Vì vậy nên cũng cần thêm các thông số thiết kế khác.

 

 

Giải pháp sử dụng tháp giải nhiệt nước hiệu quả - Thuận Tiến Phát

Giải pháp sử dụng tháp giải nhiệt nước hiệu quả

 

 

II. Chênh lệch nhiệt độ 1 ( Range )

 

 

Chênh lệch nhiệt độ 1 không phải do tháp giải nhiệt quyết định mà là quá trình nó phục vụ. Dải ở bộ trao đổi nhiệt chủ yếu được quyết định bởi tải nhiệt và lưu lượng nước qua bộ trao đổi nhiệt và đi vào nước giải nhiệt. Chênh lệch nhiệt độ 1 là hàm số của tải nhiệt và lưu lượng qua hệ thống:

 

Chênh lệch nhiệt độ 1= Tải nhiệt (kCal/h) / Lưu lượng nước (l/h)

 

Tháp giải nhiệt thường được xác định để giải nhiệt cho một lưu lượng nhất định từ một nhiệt độ hạ xuống một nhiệt độ khác tại nhiệt độ bầu ướt nhất định. Ví dụ như, tháp giải nhiệt có thể được xác định để giải nhiệt cho 4540 m3/h từ 48,9oC xuống 32,2oC tại nhiệt độ bầu ướt là  26,7oC.

 

 

III. Chênh lệch nhiệt độ 2 ( Approach )

 

 

Dựa trên các nguyên tắc thì chênh lệch nhiệt độ 2 càng gần với nhiệt độ bầu ướt thì kích thước sẽ tăng dần dẫn đến việc chi phí cho tháp giải nhiệt càng tăng. Thông thường, Nhiệt độ chênh lệch giữa nhiệt độ 2 và nhiệt độ của bầu ước là 2.8 độ C, Đây là nhiệt độ mát nhất mà nhà sản xuất có thể đảm bảo. Khi đã xác định được kích thước của tháp giải nhiệt thì chênh lệch nhiệt độ 2 là quan trọng nhất. Sau đó là lưu lượng, chênh lệch nhiệt độ 1 và cuối cùng là nhiệt độ bầu ướt.

 

Chênh lệch nhiệt độ 2 (5,5oC) = Nhiệt độ nước đã được giải nhiệt 32,2oC - Nhiệt độ bầu ướt (26,7 0C).

 

 

IV. Tải nhiệt

 

 

Tải nhiệt của một tháp giải nhiệt do quá trình sử dụng nước đã được giải nhiệt quyết định. Mức độ làm mát cần có làm do nhiệt độ hoạt động mong muốn của quá trình. Trong hầu hết các trường hợp, chúng ta cần có nhiệt độ thấp để tăng hiệu suất của quá trình hoặc để nâng cao chất lượng, tăng số lượng sản phẩm. Tuy nhiên, một số thiết bị ứng dụng (như động cơ đốt trong) lại yêu cầu nhiệt độ hoạt động cao. Kích thước và chi phí của tháp giải nhiệt tăng khi tải nhiệt tăng. Cần tránh mua thiết bị kích thước nhỏ quá (nếu tải nhiệt được tính thấp quá) và thiết bị quá cỡ (nếu tải nhiệt được tính cao quá). Tải nhiệt của quá trình có thể thay đổi đáng kể tuỳ theo quá trình liên quan, vì vậy rất khó để xác định chính xác.  Hay nói cách khác, có thể xác định tải nhiệt làm lạnh và điều hoà không khí chính xác hơn nhiều. Thông tin về các mức yêu cầu thải nhiệt của các loại thiết bị điện khác nhau hiện có sẵn.

 

>> Đọc tiếp bài viết: Khử trùng nước tháp giải nhiệt nước bằng tia cực tím

 

 

Thuận Tiến Phát - Giải pháp sử dụng tháp giải nhiệt nước hiệu quả

 

 

V. Nhiệt độ bầu ướt

 

 

Nhiệt độ bầu ướt tháp giải nhiệt là một trong những giải pháp sử dụng tháp giải nhiệt hiệu quả thông qua đánh giá hiệu suất của tháp giải nhiệt. Khi động cơ cánh quạt hút lượng hơi nước nóng ra ngoài không khí chưa bão hòa. Lúc này nhiệt độ không khí bên trong tháp giảm dần trong khi đó độ ẩm tương đối lại tăng lên. Tại trạng thái bão hòa, quá trình bay hơi này sẽ kết thúc. Nhiệt độ tại thời điểm bão hòa này gọi là nhiệt độ bầu ướt. Hay còn gọi là nhiệt độ kế ướt vì nó được xác định bởi nhiệt kế có bầu thẩm ướt nước. Cần xem xét đến các yếu tố dưới đây khi chọn lựa sơ bộ tháp giải nhiệt dựa vào nhiệt độ bầu ướt:

Việc lựa chọn sơ bộ tháp giải nhiệt dựa trên nhiệt độ bầu ướt thiết kế phải tính đến các điều kiện từ phía tháp. Nhiệt độ bầu ướt thiết kế cũng không được vượt quá 5%. Nói chung, nhiệt độ thiết kế được lựa chọn gần với nhiệt độ bầu ướt tối đa bình quân trong mùa hè. 

Khẳng định xem liệu nhiệt độ bầu ướt được xác định là nhiệt độ xung quanh ( nhiệt độ tại khu vực giải nhiệt ) hay là đầu vào ( nhiệt độ của không khí cấp vào tháp, thường bị ảnh hưởng bởi hơi thải tuần hoàn trở lại tháp ). Vì không thể biết trước được tác động của hơi thải tuần hoàn trở lại nên nhiệt độ bầu ướt môi trường xung quanh được ưa chuộng hơn.

Nhiệt độ nước làm mát phải đủ thấp để trao đổi nhiệt hoặc để ngưng hơi tại mức nhiệt độ tối ưu. Khối lượng và nhiệt độ của nhiệt trao đổi có thể được xem xét khi lựa chọn tháp giải nhiệt có kích cỡ chuẩn và bộ trao đổi nhiệt ở chi phí thấp hơn.

 

 

VI. Mối liên quan giữa dải, lưu lượng và tải nhiệt

 

 

Chênh lệch nhiệt độ 1 tăng lên khi khối lượng nước luân chuyển và tải nhiệt tăng. Điều này có nghĩa là tăng dải do tải nhiệt tăng sẽ cần sử dụng tháp lớn hơn. Có hai nguyên nhân khiến Chênh lệch nhiệt độ 1 tăng:

 

  • Nhiệt độ nước vào tăng (và nhiệt độ nước mát ở đầu ra không đổi). Trong trường hợp này, đầu tư vào việc loại bỏ nhiệt tăng thêm sẽ tốn nhiều chi phí hơn ảnh hưởng đến việc sử dụng tháp giải nhiệt hiệu quả.
  • Nhiệt độ nước ra giảm ( và nhiệt độ nước nóng ở đầu vào không đổi ). trường hợp này, cần tăng đáng kể kích thước của tháp vì chênh lệch nhiệt độ 2 cũng giảm, và cách này không phải lúc nào cũng là kinh tế. 

 

Muốn sử dụng tháp giải nhiệt hiệu quả cần tìm hiểu kỹ lưỡng các thông số trong bài viết trên đây. Hy vọng thông qua bài viết sẽ giúp bạn sử dụng tháp giải nhiệt hiệu quả. Nếu còn vấn đề gì cần giải đáp vui lòng liên hệ 0907 667 318 để được hỗ trợ nhanh chóng.

Chia sẻ: