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!
Contents
Cooling tower là gì?
Cooling Tower còn được gọi là tháp giải nhiệt nước. 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.
Lượng nước đã được làm mát được đưa đến bộ phận giải nhiệt để phục vụ nhu cầu làm mát cho hệ thống dây chuyền, đảm bảo cho sự ổn định của máy móc và đảm bảo năng xuất cho các cơ sở sản xuất.
Tháp giải nhiệt còn được biết đến với nhiều tên gọi khác như tháp làm mát, tháp tản nhiệt,… Trong tiếng Anh, tháp giải nhiệt còn được gọi là cooling tower.
Hệ thống Cooling tower là gì? Để phục vụ cho nhu cầu làm mát tại các nhà xưởng quy mô lớn, đôi khi tháp giải nhiệt sẽ được lắp đặt nối tiếp nhau tạo thành một hệ thống làm mát (hệ thống cooling tower).
Có những loại tháp giải nhiệt nào?
Để đáp ứng nhu cầu sử dụng tháp giải nhiệt nước đặc trưng tại các môi trường công nghiệp, người ta đã sản xuất ra nhiều dòng cooling tower khác nhau. Vậy cụ thể chúng được phân chia ra sao và sự khác biệt giữa các loại tháp giải nhiệt là gì?
Phân loại theo thiết kế
Tháp giải nhiệt tròn
– Thiết bị phổ biến trong sản xuất điều hòa không khí, công nghiệp đông lạnh hay ngành ép nhựa.
– Độ bền của dòng tháp này được đánh giá cao, khả năng chống ăn mòn và gỉ sét tốt, thích hợp cho các môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Đặc biệt, thiết kế tháp không quá lớn nên đi cùng giá thành khá phải chăng.
Tháp giải nhiệt vuông
– Được tạo bởi cấu trúc hình khối vuông vức, đơn giản và thuận tiện cho hoạt động lắp đặt. Tháp giải nhiệt vuông có thể liên kết nhau tạo thành hệ thống cooling tower cho hiệu suất làm mát tối ưu hơn.
– Một số thương hiệu nổi tiếng trong dòng sản phẩm này là tháp giải nhiệt Tashin, Liang Chi.
– Sản phẩm được dùng phổ biến trong các ngành nghề thực phẩm, dược phẩm, điện tử,…
Phân theo nguyên lý hoạt động
Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên
– Hoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí bên ngoài và bên trong để hạ nhiệt độ nước. Cụ thể, khi nước nóng trong tháp bay lên trên không thì lượng khí mát bên ngoài sẽ tự động được hút vào trong để tiếp tục làm mát nước.
– Dòng tháp này thường được làm bằng bê tông và có thể cao tới 200m, chuyên dùng tại các nhà máy công suất lớn, nhu cầu giải nhiệt cao.
Tháp giải nhiệt đối lưu cơ học
– Sử dụng vòng quạt lớn để hút khí cưỡng bức trong nước lưu thông, làm tăng thời gian tiếp xúc giữa nước và không khí. Nhờ đóm tốc độ và hiệu quả hạ nhiệt sẽ tốt lên đáng kể.
– Tỷ lệ giải nhiệt của nước trong dạng tháp này sẽ phụ thuộc vào đường kính quạt, tốc độ quạt cùng với khối đệm trợ lực trong hệ thống.
Phân theo cơ chế tuần hoàn nước
Tháp giải nhiệt không tuần hoàn
– Thiết bị hút nước từ những nơi có trữ lượng dồi dào như sông, hồ để tiết kiệm chi phí. Do nguồn nước này không được đảm bảo độ sạch nên tháp được trang bị thêm bộ xử lý để chống cáu cặn gây hỏng tháp.
Tháp giải nhiệt tuần hoàn kín
– Thiết bị không loại bỏ luôn nguồn nước sau khi sử dụng làm mát cho máy móc. Thay vào đó, chúng sẽ được giữ lại và tuần hoàn chu trình giải nhiệt để tiết kiệm nước.
– Những chiếc máy này sử dụng nguồn nước sạch nhưng vẫn cần trang bị hệ thống xử lý nước để tránh ăn mòn và ngăn ngừa vi sinh theo thời gian.
Tháp giải nhiệt tuần hoàn hở
– Loại tháp giải nhiệt công nghiệp đang được sử dụng phổ biến hiện nay. Nước vẫn được tuần hoàn nhưng dần hao hụt do bay hơi. Vì thế, thiết bị sẽ liên tục nạp bù lượng nước tương đương để đảm bảo cả về lượng và chất của nguồn nước.
– Vì là dạng tháp tuần hoàn hở nên máy cần được theo dõi và vệ sinh thường xuyên để đảm bảo sạch sẽ.
Cấu tạo và nguyên lý của tháp giải nhiệt Cooling tower là gì?
Để hiểu rõ hơn về tháp giải nhiệt là gì, chúng ta hãy cùng tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống này:
Cấu tạo tháp giải nhiệt là gì?
– Vỏ tháp: bộ phận được chế tạo từ các vật liệu sơn thủy tinh chống gỉ, chống ăn mòn. Đi kèm với đó là các thanh sắt cố định xi mạ kẽm vô cùng chắc chắn. Nhờ vậy, phần vỏ máy luôn chắc chắn và bền bỉ theo thời gian, chống lại các tác nhân xấu từ ngoài môi trường một cách hiệu quả.
– Tấm giải nhiệt: Đây là hệ thống làm mát cooling pad đóng vai trò đặc biệt quan trọng tạo nên khả năng làm mát trong tháp tản nhiệt. Tấm giải nhiệt được làm từ vật liệu nhựa PVC có chức năng phân chia dòng nước, thường được thiết kế bề mặt dạng sóng. Nguồn nước nóng khi đi vào đây sẽ được phân tán nhiệt và mang lại hiệu quả làm mát nhanh chóng.
– Cánh quạt: Được làm từ chất liệu hợp kim nhôm, cánh và mâm quạt được thiết kế cân bằng với nhau. Động cơ có thể hút gió theo ống thoát để tạo ra hướng gió theo chiều thuận, từ đó giúp điều chỉnh lưu lượng gió theo nhu cầu. Khi làm việc, cánh quạt quay phát ra tiếng ồn thấp, bộ phận này cũng dễ bảo dưỡng và không tiêu hao nhiều năng lượng.
– Động cơ: Motor tháp giải nhiệt được sản xuất bằng kỹ thuật cao cùng chuyển động bánh răng và các chỉ số an toàn giúp thiết bị vận hành ổn định và dễ dàng cho việc bảo dưỡng. Vật liệu sử dụng làm động cơ cho tháp làm mát phải là các chất liệu chống thấm, siêu bền nên người dùng hầy như không mất chi phí cho việc bảo dưỡng.
– Bộ phận phân nước: Thiết kế theo dạng đầu phun áp thấp, lỗ ống lớn đem đến khả năng phân nước đều đặn choa toàn hệ thống làm mát cooling pad.
– Đệm tản nước: Được làm từ chất liệu PV, có thể cản được lực gió và ngăn chặn thất thoát nước, từ đó giúp hạn chế bớt số lần phải châm nước.
– Bộ phận chống ồn: Được trang bị bên trong tháp giải nhiệt với chức năng làm giảm tiếng nước trong quá trình vận hành.
– Đế bồn: Bộ phận được thiết kế với dung tích lớn, dùng để chứa nước và cần được vệ sinh thường xuyên để đảm bảo độ sạch sẽ.
Nguyên lý tháp giải nhiệt là gì?
Để hiểu rõ nguyên lý tháp giải nhiệt là gì, các bạn các bạn có thể tham khảo sơ đồ nguyên lý hệ thống cooling tower được dưới đây:
Như đã đề cập, tháp giải nhiệt hoạt động dựa trên phương pháp trích nhiệt từ hơi nước để nhả ra ngoài khí quyển. Phân nước ở trong tháp sau đó đã được làm mát và có thể phục vụ việc giải nhiệt cho hệ thống dây chuyền máy móc.
Cụ thể hơn, cách thức hoạt động của tháp hạ nhiệt diễn ra như sau:
- Khởi đầu, lượng nước nóng sẽ được nạp vào trong tháp. Chúng sẽ được hệ thống làm mát cooling pad phun thành các tia, phân đều xuống bề mặt tấm tản nhiệt.
- Tiếp theo, luồng khí từ ngoài tháp được hút vào trong và đẩy lên theo chiều thẳng đứng. Lúc này, không khí được hút vào sẽ tiếp xúc với các hạt nước nóng được trải trên tấm tản nhiệt. Hơi nóng bị cuốn theo dòng khí và đi lên trên, khiến cho nước trong tháp giảm nhiệt độ xuống.
- Cuối cùng, nguồn nước sau khi đã hạ nhiệt lại rơi xuống bồn chứa. Chúng đi theo hệ thống đường ống và dẫn đến làm mát cho các trang thiết bị trong hệ thống sản xuất.
Lợi ích khi sử dụng tháp giải nhiệt là gì?
Tại các xí nghiệp, công xưởng quy mô lớn, việc sử dụng hệ thống làm mát cooling tower có ý nghĩa lớn trong việc bảo vệ thiết bị máy móc. Trong nhiều ngành nghề, đây còn là thiết bị tham gia trực tiếp vào quá trình sản xuất và bảo quản các thành phẩm. Vậy cụ thể lợi ích khi sử dụng tháp giải nhiệt là gì?
– Đảm bảo hiệu quả sản xuất:
Sử dụng cooling tower sẽ đảm bảo hiệu quả làm mát cho toàn bộ hệ thống máy móc sản xuất, đảm bảo dầu bôi trơn có chất lượng tốt nhất, giảm thiểu ma sát giữa các chi tiết máy. Nhờ vậy, các thiết bị máy móc trong nhà xưởng luôn hoạt động ổn định và bền bỉ, đẩy mạnh năng suất làm việc.
Đối với các dây chuyền sản xuất liên tục ngày đêm, hoặc trong các giai đoạn cao điểm, sử dụng máy móc quá nhiều còn khiến chúng quá tải và có nguy cơ cháy nổ. Sử dụng tháp làm mát sẽ đảm bảo an toàn cho cả máy móc và con người trong hoạt động sản xuất.
– Tiết kiệm tối đa chi phí sửa chữa:
Việc sử dụng các hệ thống giải nhiệt trong dây chuyền sản xuất sẽ nâng cao tuổi thọ của máy móc lên một tầm cao mới. Nhờ quá trình làm mát tự động và liên tục mà các bộ phận máy móc được bảo vệ tối đa, luôn làm việc trơn tru. Từ đó hạn chế các sự cố kỹ thuật hay hỏng hóc, tránh gián đoạn công việc.
Về lâu dài, các doanh nghiệp sẽ tiết kiệm được khoản ngân sách khổng lồ cho các hoạt động sửa chữa hay bảo dưỡng máy móc.
Ứng dụng của tháp giải nhiệt là gì?
Hiện nay, hệ thống cooling tower có mặt hầu hết trong các nhà xưởng công nghiệp. Vậy chức năng cụ thể của tháp giải nhiệt là gì?
- Trong công nghiệp lạnh HVAC:
Tháp tản nhiệt có vai trò như một phần của hệ thống lạnh. Thiết bị thường được dùng để hạ nhiệt cho dàn nóng của chiller làm mát bằng nước.
- Công nghiệp sản xuất thép:
Quá trình sản xuất thép đòi hỏi dùng đến nguồn nhiệt vô cùng lớn. Các máy móc tham gia quá trình sản xuất thép luôn phải chịu áp lực khổng lồ về nhiệt. Sử dụng thiết bị làm mát chính là cách bảo vệ cho các hệ thống máy móc ở đây.
- Công nghiệp sản xuất nhựa:
Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm từ nhựa, tháp giải nhiệt được dùng để tạo nguồn nước mát để hạ nhiệt phần đầu khuôn ép. Do yêu cầu sử dụng không quá lớn nên các dòng tháp sử dụng ở đây thường có công suất không cao.
Ngoài ra, ứng dụng của tháp làm mát còn có trong đa dạng ngành nghề: hóa chất, chế biến thực phẩm, làm mát nước tại các hệ thống xử lý môi trường,….
Những tiêu chí chọn mua tháp giải nhiệt là gì?
Các dòng tháp giải nhiệt được chia ra thành nhiều loại, đi cùng với đó là đa dạng về công suất cũng như khác biệt trong thiết kế. Người dùng muốn lựa chọn một thiết bị phù hợp, hoạt động tốt nhất cho doanh nghiệp thì không nên bỏ qua các tiêu chí sau:
Tính toán chọn tháp giải nhiệt
Để thiết bị đáp ứng nhu cầu làm mát của dây chuyền sản xuất, doanh nghiệp phải tính toán thiết kế tháp giải nhiệt trên nhiều thông số khác nhau.
Vậy công thức tính toán tháp giải nhiệt là gì? Để tính toán mức công suất của hệ thống tản nhiệt, ta sử dụng công thức sau:
Q = C*M*(T2-T1)
Trong đó:
- Q: Công suất tỏa nhiệt
- C: Điện dung riêng của nước
- M: Khối lượng nước
- T2: Nhiệt độ nước đã làm mát
- T1: Nhiệt độ nước đầu vào
Ngoài ra còn nhiều chỉ số tính toán tháp giải nhiệt khác mà ta cần xác định như:
- Tính toán thể tích ở bể nước trung gian
- Tính toán bơm nước cho tháp tản nhiệt
Các bạn có thể tìm hiểu chi tiết tại bài viết: Hướng dẫn tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chi tiết, chính xác nhất.
Chọn các thương hiệu tháp giải nhiệt tốt nhất
Một trong số các thương hiệu tháp làm mát nổi tiếng, chất lượng tốt tại Việt Nam gồm:
– Tháp giải nhiệt Tashin: Là thiết bị làm mát đang được ưa chuộng hàng đầu hiện nay. Các sản phẩm của Tashin luôn giữ được hiệu năng làm mát vượt trội, bền bỉ với mức giá cả phải chăng. Sản phẩm của hãng khá đa dạng từ tháp vuông, tháp tròn với nhiều mức công suất khác nhau.
– Tháp giải nhiệt Liangchi: Một thương hiệu tháp giải nhiệt đến từ quốc đảo Đài Loan. Với bề dày 50 năm trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất thiết bị giải nhiệt và hệ thống điều hòa không khí, Liang Chi hiện là một lựa chọn vô cùng tin cậy của các doanh nghiệp. Sản phẩm của hãng nổi bật bởi hiệu năng làm mát cao, tuổi thọ lớn, độ ồn nhỏ,…
– Tháp giải nhiệt Alpha: Là một thương hiệu nội địa Việt nhưng chất lượng tháp giải nhiệt Alpha hoàn toàn sánh ngang các tên tuổi quốc tế hàng đầu. Đặc biệt, máy được thiết kế có những đặc điểm riêng biệt để phù hợp nhất với điều kiện tại Việt Nam.
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.