Hoạt động của tháp giải nhiệt diễn ra như thế nào?

Tháp giải nhiệt là một thiết bị không thể thiếu trong quá trình sản xuất của hầu hết các cơ sở công nghiệp và thương mại. Đây là thiết bị làm mát nước được sử dụng cho nhiều quy trình và ứng dụng khác nhau. Trong bài viết dưới đây sẽ giúp bạn tìm hiểu về vai trò và hoạt động của tháp giải nhiệt trong hệ thống sản xuất của doanh nghiệp. Hoạt động của tháp giải nhiệt diễn ra như thế nào? Theo dõi để biết thêm chi tiết.

I. Cách thức hoạt động của tháp giải nhiệt: các nguyên tắc cơ bản

Trong hệ thống tháp giải nhiệt, lượng nhiệt trong nước được truyền qua nhiệt cảm nhận và nhiệt tiềm ẩn. Trong đó nhiệt cảm nhận là truyền nhiệt liên quan đến sự thay đổi của nước, còn nhiệt tiềm ẩn liên quan đến sự thay đổi trạng thái vật lý.

Với tháp giải nhiệt, phần lớn nhiệt được truyền vào khí quyển thông qua quá trình bay hơi nước làm mát tuần hoàn. Làm mát bay hơi thường được sử dụng để loại bỏ một lượng lớn nhiệt từ các quy trình, thiết bị và không gian. Điều này được thể hiện trong phương trình truyền nhiệt sau:

Q = LH e x m

Trong đó:

Q = nhiệt bay hơi (mất nhiệt)
LH e = nhiệt ẩn của hóa hơi / bay hơi nước ( Btu / lb )
m = khối lượng nước

Hoạt động của tháp giải nhiệt diễn ra như thế nào?

II. Vai trò của nước trong quá trình làm mát

Nước được sử dụng chất dung môi bên trong tháp giải nhiệt. Một lượng nhiệt tương đối lớn được giải phóng ( 1.000 Btu/ pound nước bốc hơi. Khi tiếp xúc với nước, truyền nhiệt hiệu quả hơn khoảng 1.000 lần thông qua bay hơi so với nhiệt cảm nhận. Giá trị thực tế thấp hơn một chút ( 970,4 Btu's ), nhưng trong toàn ngành, giá trị 1.000 Btu /pound được chấp nhận rộng rãi.

Tháp giải nhiệt Thuận Tiến Phát được thiết kế để tạo ra sự truyền nhiệt hiệu quả bằng cách tăng sự tiếp xúc giữa không khí và nước một cách hiệu quả và nhanh chóng. Bất kỳ nơi nào từ 75 - 95% nhiệt từ quá trình, thiết bị hoặc tòa nhà được loại bỏ thông qua bay hơi và chỉ 5 - 25% được loại bỏ qua đối lưu.

Cần xem xét khái niệm về nhiệt độ bầu ướt và bầu khô. Nhiệt độ bầu ướt được định nghĩa là nhiệt độ nước thấp nhất mà nhiệt có thể được loại bỏ thông qua bay hơi. Nhiệt độ bầu ướt càng thấp, độ ẩm tương đối càng thấp và tháp giải nhiệt càng hiệu quả hơn trong việc loại bỏ nhiệt.

III. Thiết kế tháp giải nhiệt

Thông thường có ba dạng thiết kế tháp giải nhiệt nhau. Tùy theo quy mô hệ thống hay ứng dụng các ngành nghề, vị trí lắp đặt, và chi phí tại địa phương.

Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên: Đây là dạng tháp hypebol lớn được xây bởi các khối bê tông cao khoảng 200m , thường thấy ở các nhà máy điện,….

Dòng chảy chéo: Trong các tháp giải nhiệt dòng chảy chéo, nguồn nước sẽ chảy theo chiều dọc qua các lớp của khối đệm. Trong khi đó không khí sẽ chạy theo chiều ngang từ hai bên tháp và tiếp xúc với dòng nước.

Tháp giải nhiệt dòng chảy ngược dòng:  Thiết bị được thiết kế cho nguồn nước rời dọc xuống dưới còn không khí sẽ bay từ dưới lên tiếp xúc với nguồn nước. Không khí và nguồn nước tiếp xúc với nhau tại khối đệm của tháp giải nhiệt.

>> Đọc tiếp bài viết: Công tắc phao trong hệ thống tháp giải nhiệt

Thiết kế tháp giải nhiệt Thuận Tiến Phát

IV. Tính toán cân bằng khối lượng của tháp giải nhiệt

Ngoài các phương trình dưới đây, chu kỳ nồng độ (COC) cũng có thể được tính toán bằng cách sử dụng tỷ lệ nước bổ sung để xả đáy.

• Bốc hơi (gpm)
• Tốc độ tuần hoàn (gpm) x ΔT x E f / 1.000
• Nước bổ sung (gpm)
• U = Bốc hơi (gpm) x (C / (C-1))

C = chu kỳ nồng độ, thường được xác định bởi:Tháp giải nhiệt clorua / nước bổ sung nồng độ clorua hoặc tháp giải nhiệt nồng độ magie / nước bổ sung. Sử dụng magie nếu clo, hypochlorite, brom, hoặc clo điôxít được sử dụng làm chất diệt khuẩn oxy hóa.

Blowdown = Bổ sung - Bốc hơi (tất cả tính bằng gpm)

Thất thoát (Mất nước có chủ ý) = Xả cạn - Trôi

Độ trôi = 0,01 đến 0,3% đối với tháp dự thảo cơ học

Trôi = 0,3 đến 1,0% đối với tháp dự thảo tự nhiên

Half Life (Chỉ số thời gian giữ) (giờ) = 0,693 x V / BD (thời gian cạn kiệt đến 50%)

Chu kỳ bán rã (giờ) = 2,303 x V / B x Log 10  C i / C f

V = Khối lượng hệ thống

BD = Blowdown

C i  = Nồng độ phụ gia ban đầu

C f  = Nồng độ phụ gia cuối cùng

V. Chọn vị trí thích hợp cho tháp giải nhiệt của bạn

Nếu có thể, hãy tuân thủ các khuyến nghị sau khi chọn vị trí lắp đặt tháp giải nhiệt:

Không đặt gần các nguồn gây ô nhiễm, hạn chế các vị trí có nhiều bụi bẩn và rác thải, ảnh hưởng đến nguồn nước giải nhiệt và hoạt động của tháp giải nhiệt.

Nơi có thể dễ dàng làm sạch bể phốt, tránh chết chân để giảm cặn bẩn và ăn mòn, giảm thiểu ánh sáng mặt trời để giảm khả năng phát triển của tảo, thêm bộ lọc dòng bên để loại bỏ chất rắn ( 5 - 7% dòng chảy )

Thông qua thao tác của van cách ly đầu nguồn nước lạnh và bình ngưng, hệ thống có thể được thiết lập để dòng nước tháp giải nhiệt đi qua thiết bị làm lạnh ( được bảo đảm / không chạy ) và chảy trực tiếp qua đường ống / cuộn dây nước lạnh đến bộ xử lý không khí.

Nước từ bộ xử lý không khí sau đó được đưa trở lại tháp giải nhiệt để lặp lại chu trình. Không chạy máy nén làm lạnh và máy bơm tuần hoàn nước lạnh giúp tiết kiệm điện năng sử dụng. Nhiệt độ không khí xung quanh bên ngoài cần thiết để làm mát tự do là 40 - 45 ° F.

VI. Nguyên tắc hoạt động chung

Duy trì dòng chảy qua thiết bị ngoại tuyến hoặc loại bỏ nó khỏi dịch vụ đúng cách.Dừng quá trình rò rỉ một cách nhanh chóng.Cố gắng duy trì các thông số kiểm soát xử lý nước làm mát được khuyến nghị. Điều quan trọng là luôn cảnh giác và ghi nhớ những điều sau:

• Hoạt động.
• Xử lý nước.
• Bảo trì phòng ngừa và khắc phục (tài liệu).
• Xu hướng thống kê của các chỉ số hiệu suất chính và các thông số thử nghiệm.
• Hệ thống tự động giám sát, điều khiển và giao tiếp.

Nhiều yếu tố góp phần vào hiệu quả của hệ thống làm mát của bạn. Cũng như tất cả các công nghệ khác, cần phải thẩm định khi xác định tính khả thi của việc sử dụng các phương pháp mới. Hãy luôn tham khảo hướng dẫn sử dụng thiết bị từ các nhà sản xuất, và đừng quên liên hệ đến công ty tháp giải nhiệt qua số hotline 0907 667 318 để nhận được sự hỗ trợ tư vấn miễn phí.