Cách tính chọn tháp giải nhiệt chi tiết – chính xác nhất

Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt là khâu quan trọng giúp các doanh nghiệp hiểu rõ khả năng đáp ứng nhu cầu làm mát cho máy móc của từng sản phẩm tháp cụ thể. Từ đó đưa ra lựa chọn tháp làm mát phù hợp nhu cầu, tiết kiệm năng lượng. Bài viết sau đây sẽ đề cập cụ thể về cách tính chọn tháp giải nhiệt, mời tham khảo!

Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt

Cách tính chọn tháp giải nhiệt theo công suất

Công suất tháp giải nhiệt hay còn gọi là công suất tỏa nhiệt là yếu tố quan trọng khi xem xét lựa chọn một thiết bị làm mát có phù hợp hay không. Trong trường hợp không có số liệu của nhà sản xuất, bạn có thể căn cứ vào các thông số sau:

  • Nhiệt độ nước ban đầu khi đưa vào hệ thống hạ nhiệt
  • Nhiệt độ nước sau khi ra khỏi tháp tản nhiệt
  • Lưu lượng nước ở đầu vào và đầu ra của thiết bị làm mát
Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt
Cách tính công suất tháp giải nhiệt đáp ứng nhu cầu sử dụng

Khi đã có đủ thông tin về các chỉ số trên, ta hoàn toàn có thể tính công suất tỏa nhiệt bằng cách áp dụng công thức của nhiệt động học, như sau:

Q = C*M*(T2-T1)

Trong đó:

  • Q: Công suất tỏa nhiệt
  • C: Chỉ số điện dung riêng của nước (C =4200 J/kg*K)
  • M: Khối lượng nước (tính toán dựa trên lưu lượng nước sử dụng)
  • T1: Nhiệt độ nước ban đầu (nước ở đầu vào)
  • T2: Nhiệt độ nước sau xử lý (nước ở đầu ra)

Từ kết quả thu được cộng thêm việc xem xét các yếu tố nhiệt độ môi trường, điều kiện mặt bằng lắp đặt và vài tính toán thiết kế tháp giải nhiệt quan trọng khác, ta có thể xác định được công suất làm mát của tháp giải nhiệt nước và số lượng tháp (nếu cần lắp đặt thành hệ thống).

Lưu ý:

– Để đảm bảo phục vụ tốt cho nhu cầu làm mát, ta nên lựa chọn các dòng tháp có trang bị công suất lớn hơn công suất thực tế một chút. Việc này có thể đề phòng khi cần tăng công suất sản xuất.

– Người dùng cũng có thể cho một lượng nhỏ nước đã được làm mát chảy ngược lại bể nước nóng. Như vậy, việc hạ nhiệt nước sẽ diễn ra hiệu quả hơn.

Cách tính chọn đầu bơm tháp giải nhiệt

Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt
Tính chọn đầu bơm phù hợp cho từng mã máy tản nhiệt

Bơm nước tháp giải nhiệt là bộ phận quan trọng giúp đảm bảo quá trình lưu thông nguồn nước. Các loại bơm sẽ có lưu lượng và áp suất khác nhau để phù hợp với từng thiết kế trên các tháp tản nhiệt.

Quan hệ giữa lưu lượng và áp suất trên cùng 1 đầu bơm được biểu thị bằng 1 hàm nghịch biến. Hiểu đơn giản, khi áp suất càng thấp thì lưu lượng càng cao và ngược lại. Trong đó:

  • Lưu lượng của bơm sẽ được xác định thông qua tháp tản nhiệt nước.
  • Áp suất của bơm được xác định dựa vào vị trí giữa bơm với tháp, kích thước và đường đi của đường ống nước.

Khi xác định được các chỉ số trên, người dùng sẽ căn cứ để chọn mã bơm phù hợp cho tháp giải nhiệt.

Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt phần bể trung gian

Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt
Tính toán thiết kế phần bể trung gian cho hệ thống làm mát

Bể trung gian là bộ phận được dùng để chứa nước của hệ thống hạ nhiệt. Các thiết bị tản nhiệt cần có bể trung gian được thiết kế sao cho phù hợp. Cụ thể, dung tích bể phải phù hợp với công suất tháp.

Trong tính toán thiết kế tháp giải nhiệt, bể trung gian luôn phải lớn hơn một thể tích Vmin (Vtg ≥ Vmin). Yếu tố này đảm bảo cho tính liên tục của hệ thống bơm và khả năng tuần hoàn của hệ thống giải nhiệt.

Để xác định được Vmin (hay thể tích của bể), ta cần sử dụng đến 2 yếu tố: Thể tích của đường ống và công suất làm mát trên tháp hạ nhiệt.

Vmin = 6.5 * Q + Vdo (lít)

Trong đó:

  • Q: công suất làm lạnh của hệ thống giải nhiệt (Kw)
  • Vdo: thể tích của đường ống dẫn nước (lít)

Cách tính chọn tháp giải nhiệt theo nhu cầu

Người dùng có thể tính toán thiết kế tháp giải nhiệt nhanh hơn dựa vào bảng tính chọn tháp giải nhiệt nước:

cách tính chọn tháp giải nhiệt
Bảng mã tính chọn tháp giải nhiệt phù hợp nhu cầu sử dụng

Chẳng hạn, ta cần tìm một chiếc tháp tản nhiệt phù hợp với các điều kiện trong công việc như sau:

  • Lượng nước tuần hoàn đạt 4000l/phút
  • Nhiệt độ nước vào: 39 độ
  • Nước cần làm mát xuống 32 độ C (nhiệt độ nước đầu ra)
  • Bầu ướt (hay đo độ ẩm) tính được là 28 độ

Cách xác định:

Độ ẩm nhiệt độ môi trường là 28 độ, tương đương hàng chỉ số đo độ ẩm trên cùng là 28 độ C.

Chênh lệch nhiệt độ T2 – T1 = 39 – 32 = 7 độ C, dóng theo cột dọc 39 – 32 để tìm chỉ số lớn hơn gần nhất với 4000, ta được số 4850. Lúc này phải không chọn 3900 vì chỉ số này sẽ không đảm bảo lưu lượng nước tuần hoàn thực tế lớn hơn lưu lượng yêu cầu.

Đối chiếu sang cột quy cách ngoài cùng bên trái, ta suy ra được mã tháp giải nhiệt nước cần tìm là 500RT.

Tại sao cần tính toán thiết kế tháp giải nhiệt?

Tháp giải nhiệt (cooling tower) là thiết bị làm mát rất thông dụng trong các ngành nghề sản xuất, chế tạo. Tuy nhiên, trong mỗi lĩnh vực và cơ sở kinh doanh nói riêng sẽ có yêu cầu khác nhau về dòng tháp làm mát để phù hợp quy mô và mục đích sử dụng.

Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt
Kinh nghiệm tính toán và chọn mua tháp tản nhiệt công nghiệp

Việc đưa ra các tính toán thiết kế tháp giải nhiệt sẽ đảm bảo đơn vị chọn ra được tháp có thông số kỹ thuật phù hợp, đáp ứng tốt nhất nhu cầu công việc.

Sử dụng thiết bị không đảm bảo công suất hay trữ lượng nước làm mát sẽ không đảm bảo được khả năng hạ nhiệt cần đạt cho máy móc. Điều này sẽ gây ra một số vấn đề như không bảo vệ tốt cho hệ thống sản xuất, gây ra hỏng hóc và làm định trệ dây chuyền hoạt động.

Trong khi đó, sử dụng các  loại tháp công suất quá lớn sẽ làm hao tốn nguyên liệu và lãng phí chi phí đầu tư mua tháp.

Mặt khác, khi bạn đã lắp đặt tháp giải nhiệt thì rất khó để điều tiết lại hiệu suất của tháp một cách đáng kể. Chính vì thế, phải sử dụng cách tính chọn tháp giải nhiệt phù hợp với hệ thống làm việc ngay từ ban đầu.

Trên đây là hướng dẫn tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chi tiết. Mong rằng bài viết có thể giúp các quý độc giả nắm được cách tính chọn tháp giải nhiệt theo nhu cầu sử dụng. Sau khi biết được mã tháp giải nhiệt cần sử dụng, khách hàng nên tìm mua sản phẩm làm mát thuộc các thương hiệu uy tín như Tashin, Liang Chi, Kumisai,… nhằm đảm bảo công suất và độ bền!

Trả lời

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