Cooling tower là gì? Phân loại các loại tháp giải nhiệt cơ bản

Hiện nay nhu cầu làm mát trong các phân xưởng và các doanh nghiệp được xem là yếu tố quan trọng hàng đầu hiện nay. Khái niệm Cooling Tower là gì được nhiều người thắc mắc. Hãy cùng camnangdienmay.net tìm hiểu về khái niệm này nhé!

Cooling tower là gì? 

Cooling Tower còn được gọi là tháp giải nhiệt. Đây là thiết bị dùng để hạ nhiệt độ bằng nước theo phương pháp trích nhiệt nguồn nước. Tháp làm mát công nghiệp được chuyển đổi năng lượng nhiệt dư thừa nhờ sự bay hơi của nước vào không khí.

Chính vì vậy, lượng nước còn lại trong thiết bị sẽ đảm bảo được chức năng làm mát cho toàn bộ hệ thống máy móc thiết bị trong phân xưởng. 

Cooling tower là gì
Khái niệm về Cooling tower là gì?

Phân loại các dạng tháp giải nhiệt cơ bản

Tháp làm mát nước gồm 3 loại chính gồm: Tháp giải nhiệt theo nguyên lý hoạt động, tháp giải nhiệt theo hình dáng và tháp giải nhiệt theo cơ chế tuần hoàn nước 

– Theo nguyên lý hoạt động

+) Tháp đối lưu cơ học

Đây là model tháp hạ nhiệt sở hữu các quạt lớn nhằm thực hiện chức năng hút khí cưỡng bức trong nước lưu thông. Nước nóng chảy xuống về mặt của tấm làm mát thì quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng giữa nước và không khí. Hoạt động này giúp thiết bị được truyền nhiệt một cách tối ưu nhất. 

Các thông số ảnh hưởng đến loại tháp tản nhiệt này đó là thông số về kích thước đường kính quạt, tốc độ quay của quạt và khối đệm trợ lực. Hầu hết tháp làm mát này đều sở hữu dải công suất khá rộng.

Do đó có thể lắp tại nhà máy hoặc trên những cánh đồng. Bên cạnh đó, các đơn vị có thể xây dựng để nhiều tháp hoạt động cùng một lúc. Điều này sẽ giúp doanh nghiệp thúc đẩy được hiệu suất như mong muốn, tốc độ làm mát nhanh chóng. 

Tháp đối lưu cơ học được phân loại như sau: 

Tháp làm mát đối lưu cưỡng bức  Tháp giải nhiệt thông khí ngược dòng Tháp hạ nhiệt thông khí dòng ngang
Với thiết bị này quạt được đặt ở phần khí giúp hút không khí bên ngoài vào trong tháp. Loại tháp này rất phù hợp với trở lực khí cao do có quạt thổi ly tâm Hoạt động dựa trên nguyên lý nước nóng được đưa vào từ phần trên tháp. Phần không khí đi vào cả phần trên và phần đáy. 

Sử dụng hai quạt hút đó là quạt đẩy và quạt hút

Tháp hạ nhiệt thông khí dòng nước nóng được đưa vào từ phần trên của tháp rồi chảy xuống các tấm filling giải nhiệt. Ngược lại nguồn không khí thì đi vào bên trong tháp từ một phía hoặc từ các phía đối diện nhau. 

Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên 

Khác hẳn dòng tháp đối lưu cơ học, tháp tản nhiệt nước này vận hành dựa vào cơ chế vào sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí bên ngoài và khí nóng hơn ở trong Cooling tower. Không khí mát sẽ đi vào cửa khí ở đáy tháp khi nguồn khí nóng dịch chuyển dần lên trên. 

Tháp có chiều cao khoảng 200m, có kết cấu bê tông lớn cần nhiều chi phí xây dựng hơn. Chúng chỉ được sử dụng khi có nhu cầu lớn. 

Tháp tản nhiệt Cooling Tower chia làm 2 loại chính: 

+) Tháp dòng ngang: Tháp này hút không khí dọc theo hướng nước rơi và khối đệm được bố trí bên ngoài tháp. 

+) Tháp ngược dòng: Nguồn không khí nóng được hút qua nước đang rơi, khối đệm được đặt bên trong tháp, nó được thiết kế theo điều kiện cụ thể. 

– Tháp giải nhiệt phân theo hình dạng: 

+) Tháp giải nhiệt vuông: Được thiết kế theo cấu trúc hình vuông, đơn giản và thuận tiện khi lắp ráp tại công trường. Ưu điểm lớn của các tháp giải nhiệt dạng vuông có thể liên kết với nhau để tạo thành một tổ hợp cho hiệu suất làm mát nước cao hơn.
+) Tháp giải nhiệt tròn: Model tháp dạng tròn có kết cấu theo hình bầu dục, được sử dụng phổ biến trong các phân xưởng, sản xuất điều hòa không khí,…Loại tháp này có độ bền cơ học cao, chống ăn mòn và gỉ sét tốt. Đồng thời mang lại khả năng chống chịu tốt trước điều kiện môi trường khắc nghiệt. 

Tháp giải nhiệt được phân chia theo hình dáng
Tháp giải nhiệt được phân chia theo hình dáng

– Theo cơ chế tuần hoàn nước

+) Tháp giải nhiệt không tuần hoàn: Đây là dạng tháp cơ bản nhất, thiết bị thường lấy nước từ những nơi có nguồn trữ lượng nước lớn. Bởi thiết kế của tháp không tái sử dụng nguồn nước làm mát. Do đó nguồn nước cung cấp chính là những nguồn nước có trữ lượng lớn, có sẵn và tiết kiệm chi phí. Nguồn nước đầu vào cho tháp thường phải xử lý để chống cáu cặn và vi sinh.

+) Tháp giải nhiệt tuần hoàn kín: Là dạng tháp sử dụng nguồn nước làm mát cố định. Sau mỗi quá trình giảm nhiệt, thiết bị giữ lại nguồn nước mát trong tháp để tái sử dụng cho những lần tiếp theo. 

+) Tháp giải nhiệt tuần hoàn hở: Là dạng tháp giải nhiệt công nghiệp sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Nguyên lý thực hiện của dạng tháp này đó là nước tuần hoàn bị hao hụt do bay hơi. Liên tục được cấp bù bằng một lượng tương đương, do đó chất lượng nước sẽ thay đổi liên tục. 

Các bộ phận của tháp giải nhiệt Cooling tower là gì?

Cấu tạo cơ bản của tháp Cooling tower như sau: 

Khung và thân tháp

Đa phần các model tháp làm mát đều có khung được làm từ thép không gỉ. Phần vỏ tháp được làm chủ yếu từ chất liệu sợi thủy tinh không mòn, chất liệu này được nhập khẩu được sản xuất trên dây chuyền sản xuất quốc tế. Do đó bộ phận này có tính bền rất cao, không chịu nhiều tác động từ môi trường bên ngoài.

Tấm tản nhiệt

Bộ phận này được gọi là tấm filling hoặc khối đệm. Thiết bị này được làm từ nhựa PVC, gỗ hoặc các chất liệu khác có độ bền cao. Thiết bị này hỗ trợ tối đa quá trình trao đổi nhiệt giữa không khí và nguồn nước.

Thiết kế gợn sóng đặc biệt giúp cho nước được phân phối đều trên bề mặt, không bị ứ đọng nước khi được phân phối. Khối đệm có trở kháng thấp nên không khí có thể dễ dàng di chuyển qua. Nhờ đó mà lượng tiêu thụ của motor giảm bớt hao phí, giúp tiết kiệm điện năng khi vận hành. 

Cánh quạt

Cánh quạt là bộ phận được sản xuất từ hợp kim nhôm hoặc nhựa ABS cao cấp. Độ nghiêng cánh quạt có thể điều chỉnh tùy theo thiết kế của tháp. Bộ phận động cơ được hút gió theo ống thoát gió với mục đích tạo hướng gió theo chiều thuận.

Đồng thời, thiết kế này sẽ giúp điều chỉnh được lượng gió  theo nhu cầu của người dùng. Chính vì vậy, nó giúp tháp giải nhiệt giảm lực tiêu hao, vận hành êm ái với độ ồn thấp. Bên cạnh đó, nó cũng giúp cho hệ thống tháp hạ nhiệt tiết kiệm tối đa năng lượng cần sử dụng. 

Kết cấu tháp giải nhiệt
Kết cấu tháp giải nhiệt

Động cơ

Động cơ được trang bị có khả năng chống thấm nước. Động cơ này giúp cho các chuyển động bằng bánh răng được hoạt động linh hoạt với hiệu suất làm mát ổn định hơn. Bộ phận này được thiết kế đơn giản, dễ bảo dưỡng và lắp đặt.

Vai trò của động cơ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất làm việc của tháp tản nhiệt. Hiện nay có nhiều dạng tháp làm mát với công suất khác nhau từ nhỏ đến lớn. 

Hệ thống đầu phân nước

Đầu phun nước, ống dẫn được thiết kế với các đầu phun áp thấp có lỗ phun kích thước lớn. Do đó giúp phân chia nước lên khối đệm theo cách đều đặn hơn. Cùng lúc đó, hệ thống phân nước giúp hạn chế nguy cơ bị ứ đọng. Đảm bảo nhu cầu dùng cho cả hệ thống. 

Đế bồn 

Đế bồn hay còn gọi là bể chứa nước lạnh. Đây là bộ phận nằm ở dưới đáy của hệ thống Cooling Tower. Bộ phận này có vai trò giúp lưu trữ nguồn nước mát vận chuyển đến các vị trí có nhu cầu giảm nhiệt.

Ở đây, các bộ phận có thể bám cặn hoặc rong rêu vì nước trong đó tiếp xúc trực tiếp với môi trường. Chính vì vậy, bạn cần kiểm tra và vệ sinh định kỳ để đảm bảo tháp hoạt động tốt. 

Vai trò của Cooling tower trong cuộc sống 

Các nhà máy, nhà xưởng sản xuất phải cần đầu tư nhiều cho các trang thiết bị, máy móc để phục vụ sản xuất. Việc thực hiện các hoạt động còn phải cần đến những loại chi phí cần thiết để vận hành. 

Khi nhiều máy móc cùng hoạt động cùng với cường độ cao sẽ sinh ra một lượng nhiệt lớn. Do đó, khoảng thời gian này cần phải tập trung giải quyết các vấn đề về nhiệt lượng.

Hạn chế tình trạng dầu bôi trơn bị biến chất, các chi tiết máy nóng lên do ma sát, nghiêm trọng hơn là dễ bị biến dạng. Điều này sẽ ảnh hưởng đến các linh kiện khác trong động cơ của hệ thống. 

Máy móc vận hành sau thời gian ngắn đã xuống cấp trầm trọng, thậm chí là hư hỏng. Do đó hiệu quả làm việc các giai đoạn của quy trình sản xuất bị giảm xuống và gián đoạn.

Nếu sự việc này diễn ra nghiêm trọng hơn sẽ ảnh hưởng đến cả quá trình sản xuất. Lúc đó, các nhà máy, xí nghiệp cần phải tiêu tốn nhiều khoản chi phí để khắc phục sự cố. 

Vai trò của Cooling tower trong cuộc sống
Vai trò của Cooling tower trong cuộc sống

Thậm chí nếu kéo dài sẽ gây ra tình trạng hỏng hóc máy móc. Toàn bộ hệ thống sẽ bị dừng hoạt động.  Chính vì vậy tháp giải nhiệt ra đời giống như giải pháp hiệu quả trong quá trình giải nhiệt lượng cho toàn bộ hệ thống máy móc.

Tháp làm mát sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với các thiết bị làm mát khác. Có đa dạng nhiều model khác nhau, hầu hết các loại Cooling Tower đều đạt chất lượng và hiệu suất để đảm bảo tối đa hiệu quả làm mát.

Bài viết này đã làm rõ khái niệm Cooling Tower là gì? Đồng thời camnangdienmay.net cũng mang đến những thông tin chi tiết về vai trò và đặc điểm của thiết bị giải nhiệt. Hy vọng với những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong cuộc sống. 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *