Sự ra đời của tháp giải nhiệt bắt đầu vào thế kỷ 19 ngay sau khi thiết bị ngưng tụ được phát triển để sử dụng cho hơi nước động cơ. Trong thế kỷ 20, những tiến bộ công nghệ hơn nữa trong điện quyền lực ngành công nghiệp phát điện thúc đẩy sự tiến bộ trong việc xây dựng các tháp giải nhiệt trong thành phố dưới dạng các công trình lắp dựng độc lập hoặc các hồ làm mát lớn bên ngoài thành phố.Ngày nay, các tháp này được sử dụng tích cực trong cả các nhà máy nhỏ và lớn bằng cách xem xét các yêu cầu và ứng dụng. Với khả năng xử lý một lượng nước khổng lồ, các tháp này cho phép tái chế nước cho các ứng dụng khác. Bài viết này thảo luận cụ thể về hoạt động của tháp giải nhiệt, các thành phần và các loại tháp giải nhiệt.
Tháp giải nhiệt là gì?
Tháp giải nhiệt là tháp trao đổi nhiệt chuyên dụng hỗ trợ giảm nhiệt độ nước nóng tuần hoàn, được làm nóng lên trong quá trình công nghiệp.
Tháp làm mát
Trong quy trình này, dòng nước từ quy trình công nghiệp được bơm vào tháp giải nhiệt thông qua van cấp nước và gặp không khí trong tháp giải nhiệt. Ngay sau khi nhiệt được chiết xuất, nước bắt đầu bay hơi với thể tích nhỏ, do đó nhiệt độ của nước giảm mạnh, đưa nước đã nguội ra ngoài để tiếp tục quy trình công nghiệp.
Các thành phần của tháp giải nhiệt
Một số thành phần quan trọng được liệt kê dưới đây.
Máy loại bỏ trôi
Nằm trên đỉnh tháp, nó tránh thoát các giọt nước và hơi vào khí quyển. Mục đích quan trọng nhất của nó là đảm bảo tháp hoạt động hiệu quả bằng cách duy trì tốc độ trôi ở mức tối thiểu và giảm thiểu sự cố sụt áp trong tháp.
Đầu phun tháp giải nhiệt
Chúng được làm bằng nhựa chất lượng cao cho phép và hỗ trợ phân phối nước nóng đồng nhất bên trong tháp.
Động cơ quạt tháp giải nhiệt
Động cơ quạt tháp chống cháy nổ giúp ngăn rò rỉ bộ trao đổi nhiệt. Nó cung cấp các tính năng như hệ thống rơ le quá tải và hệ thống rơ le bảo vệ sự cố chạm đất.
Đổ đầy tháp giải nhiệt
Loại tháp này sử dụng phương tiện nạp đầy hiệu quả giúp có nhiều diện tích bề mặt hơn để giãn nở nước nóng và cho phép làm mát nhanh chóng. Hai loại lấp đầy tháp giải nhiệt bao gồm lấp đầy giật gân và lấp đầy màng.
Lưu vực nước lạnh
Nó được sản xuất bằng RCC. Nó thu thập và lưu trữ nước lạnh ở phần dưới cùng hoặc bồn của tháp giải nhiệt.
Lưới tháp giải nhiệt
Lưới ngăn chặn dòng chảy của các hạt không mong muốn từ khí quyển vào nước làm mát.
Van chảy máu và van phao
Các van này cung cấp tuổi thọ cao với ít bảo trì hơn. Van Bled hỗ trợ duy trì nồng độ khoáng chất, trong khi van phao để duy trì mức muối và mức độ.
Tháp giải nhiệt khí vào
Các van đầu vào ngăn cản sự xâm nhập của ánh sáng mặt trời vào lưu vực, ngăn chặn sự phát triển của tảo và giảm chi phí hóa chất với việc bảo trì thích hợp.
Cấu trúc / Thân tháp giải nhiệt
Tháp hiện đại được sản xuất bằng FRP (nhựa gia cố bằng sợi) hoặc RCC liên quan đến loại ứng dụng mà tháp cần xử lý
Việc thiết kế & phân loại các tháp này có thể được thực hiện dựa trên phương pháp xây dựng, tạo luồng không khí và phương pháp truyền nhiệt.
Xây dựng
Tòa tháp này có kích thước khác nhau từ các đơn nguyên trên đỉnh mái đến các cấu trúc hình hyperbol lớn. Dựa trên loại ứng dụng, cấu trúc có thể cao tới 200 mét và đường kính 100 mét, trong khi cấu trúc hình chữ nhật có thể cao hơn 40 mét và đường kính 80 mét.
xây dựng tháp giải nhiệt
Tháp giải nhiệt hyperboloid thường được sử dụng trong các nhà máy điện hạt nhân, nhà máy nhiệt điện than, công nghiệp chế biến thực phẩm, hóa dầu và các nhà máy công nghiệp khác. Cấu trúc hyperboloid được sử dụng trong các nhà máy lớn vì sức mạnh vượt trội, khả năng chống lại ngoại lực và ít sử dụng vật liệu hơn.
Ví dụ, cấu trúc hyperboloid trong các nhà máy lọc dầu có khả năng luân chuyển khoảng 80.000 mét khối nước mỗi giờ.
Hình dạng của hypeboloid cung cấp một đế rộng để chứa cả nước và hệ thống làm mát. Một hiệu ứng thu hẹp độc đáo của tháp giúp dòng nước bay hơi được sắp xếp hợp lý khi nó tăng lên và đẩy về phía khe hở rộng ở trên cùng, nơi không khí được làm nóng tiếp xúc với không khí trong khí quyển.
Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt
Có nhiều loại tháp giải nhiệt khác nhau được phát triển để đáp ứng nhu cầu công nghiệp đa dạng. Nguyên tắc làm việc phổ biến được hầu hết các tháp sử dụng là 'làm mát bay hơi'.
nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt
Làm mát bay hơi được mô tả là một quá trình trong đó nước ấm từ quy trình công nghiệp được bơm vào tháp cho đến khi đến hệ thống phân phối. Các vòi tháp này phân phối nước này đến buồng ướt và đồng thời hút không khí khô để xử lý nước nóng. Nước mất dần nhiệt độ và các giọt nước được thu lại ở bồn ở chân tháp. Tuy nhiên, các giọt nhỏ hơn cố gắng di chuyển lên trên bầu khí quyển bị ngăn bởi một bộ khử được cung cấp ở trên cùng. Loại quy trình này được sử dụng trong tháp giải nhiệt quạt gió tự nhiên.Một số tháp sử dụng Quạt hút cưỡng bức và cảm ứng. Trong loại này, quạt được đặt bên ngoài tháp và trên đỉnh để luân chuyển không khí trong khí quyển từ trên xuống dưới.
Ưu điểm và nhược điểm
Các ưu nhược điểm của tháp giải nhiệt bao gồm những điều sau đây.
Ưu điểm
- Hiệu quả làm mát cao
- Cần ít bảo trì hơn
- Độ tin cậy và tính bền vững
- Có thể hoạt động trong thời gian dài hơn
Nhược điểm
- Khả năng đóng cặn và ăn mòn ở chân và thân tháp giải nhiệt
Các ứng dụng
Các ứng dụng của làm mát tháp bao gồm những điều sau đây.
Hệ thống làm mát HVAC truyền thống được sử dụng trong bệnh viện, trung tâm thương mại, trường học và các tòa nhà văn phòng. Các tháp lớn hơn nhiều được sử dụng để giảm nhiệt độ của nước tuần hoàn trong các nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, nhà máy chế biến khí tự nhiên và các nhà máy công nghiệp lớn khác để xử lý khối lượng nước nóng khổng lồ.
Câu hỏi thường gặp
1). Phân biệt giữa quạt gió tự nhiên và quạt hút gió cưỡng bức và cảm ứng
Trong gió lùa tự nhiên - Luồng không khí là tự nhiên và dựa trên các điều kiện đầu ra và vào của không khí. Không cần nguồn điện ngoài việc bơm nước vào bể
Trong gió lùa cưỡng bức - Không khí được thổi qua một quạt đặt trên đỉnh tháp trong cửa hút gió. Cần thêm nguồn điện để vận hành quạt.
2). Liệt kê các ứng dụng của tháp giải nhiệt
Hệ thống HVAC truyền thống được sử dụng trong trường học, bệnh viện, văn phòng, v.v.
Các tháp lớn được sử dụng trong các ngành công nghiệp như hóa dầu, thép, nhà máy hạt nhân, v.v.
3). Công dụng của bộ khử trôi trong tháp giải nhiệt là gì?
Bộ khử trôi kiểm soát sự thất thoát nước bằng cách thu giữ các giọt và sương mù và ngăn không cho xâm nhập vào khí quyển.
4). Nêu một số ưu điểm của việc sử dụng cấu trúc hyperboloid trong tháp giải nhiệt
Các cấu trúc hyperboloid độc đáo thường được sử dụng để xây dựng các tháp cao vì nó cung cấp:
- Sức mạnh vượt trội
- Khả năng chống lại các lực lượng bên ngoài
- Tăng tốc độ chuyển động lên của không khí
- Không gian rộng rãi và cơ sở rộng
5). Tháp giải nhiệt có thể được xây dựng bằng FRP (nhựa cốt sợi) hoặc RCC. Bạn nghĩ cái nào phù hợp và tại sao?
So với FRP và RCC, FRP được ưa chuộng hơn vì nó mang lại ý nghĩa thông qua tiết kiệm chi phí tuổi thọ, vật liệu nhẹ, tuổi thọ dài hơn, tần suất thay thế thấp hơn, độ bền cao trong môi trường ăn mòn và ít yêu cầu bảo trì.
RCC tiêu tốn thời gian để đạt được sức mạnh đầy đủ, nặng hơn để vận chuyển, cần lao động lành nghề và tiêu tốn thời gian để hoàn thành xây dựng tháp giải nhiệt.
6). Nêu một số ứng dụng của tháp giải nhiệt kiểu lắp dựng tại hiện trường.
Tháp loại được lắp dựng tại hiện trường lớn hơn nhiều và chúng được sử dụng trong nhà máy điện, nhà máy chế biến thép, nhà máy hóa dầu và nhà máy lọc dầu.
7). Phân loại tháp giải nhiệt liên quan đến phương pháp truyền nhiệt
Dựa trên các phương pháp truyền nhiệt, sự phân loại bao gồm:
- Tháp ướt (hoặc tháp giải nhiệt mạch hở)
- Tháp mạch kín (hoặc bộ làm mát chất lỏng)
- Tháp giải nhiệt khô
- Tháp giải nhiệt hybrid
số 8). Phân biệt giữa dòng chảy chéo và loại dòng chảy ngược
- Trong kiểu Crossflow, luồng gió trực tiếp vuông góc với luồng nước.
- Trong kiểu thổi ngược, luồng không khí đối diện trực tiếp với luồng nước.
Bài viết trên giới thiệu tổng quan về Tháp giải nhiệt. Chi tiết phân loại tháp giải nhiệt được đàm thoại cùng với nguyên lý làm việc. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng thảo luận về các ứng dụng, ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, đó là chức năng chính của tháp giải nhiệt là gì?
