Tháp giải nhiệt đang được nhiều doanh nghiệp sử dụng nhờ chức năng giải nhiệt hiệu quả. Tháp hạ nhiệt được nhiều người tò mò về cơ chế vận hành của thiết bị này. Vậy nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt như thế nào?
Nội dung bài viết
Có mấy dạng tháp giải nhiệt được sử dụng hiện nay?
Hiện nay tháp giải nhiệt được phân theo nhiều tiêu chí lựa chọn như hình dáng, nguyên lý vận hành, cơ chế tuần hoàn nước. Cụ thể
Phân theo hình dáng
Với tiêu chí phân theo hình dáng tháp giải nhiệt được chia làm 2 dạng tháp đó là:
+) Tháp giải nhiệt tròn: Nhìn hình dáng bên ngoài đây là dạng tháp có thiết kế tròn. Được sử dụng phổ biến trong các nhà máy sản xuất điều hòa không khí, công nghiệp đông lạnh hoặc ngành ép nhựa,… Tháp có độ bền cơ học cao, chống ăn mòn và có độ bền cơ học cao. Đồng thời, tháp hạ nhiệt tròn có khả năng lắp đặt dễ dàng và giá cả phải chăng.
Tìm hiểu về cơ chế hoạt động nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt
+) Tháp giải nhiệt vuông: Được kết cấu đơn giản và thuận tiện khi lắp đặt. Hầu hết các tháp hạ nhiệt dạng vuông cũng có thể liên kết với nhau để tạo thành tổ hợp cho hiệu suất làm mát nước cao hơn. Nhờ thiết kế đặc biệt này đảm bảo được yêu cầu giải nhiệt của các nhà xưởng sản xuất. Tháp vuông nổi tiếng với các thương hiệu uy tín như tháp giải nhiệt Tashin, Liang Chi, Kumisai,…
Phân theo cơ chế sử dụng nguồn nước
Tháp Cooling tower được phân thành tháp không tuần hoàn, tháp giải nhiệt tuần hoàn kín và tháp giải nhiệt tuần hoàn hở. Cụ thể:
+) Tháp giải nhiệt tuần hoàn kín: Đây là loại tháp hạ nhiệt sử dụng nguồn nước sau khi vận hành thì lưu lượng nước được giữ cố định trong đường ống. Thiết bị này cũng cần đến các giải pháp chống ăn mòn và ngừa vi sinh để duy trì hoạt động.
+) Tháp giải nhiệt không tuần hoàn: Nguồn nước sử dụng được lấy từ nguồn nước sẵn có và dồi dào như ao hồ, sông. Vì tháp không sử dụng lại nguồn nước làm mát nên cần nguồn nước rẻ để tiết kiệm chi phí. Thông thường, nguồn nước đầu vào được vận chuyển vào bên trong. Khi đó hệ thống cần được xử lý để chống cáu cặn và vi sinh.
+) Tháp giải nhiệt tuần hoàn hở: Đây là dạng tháp giải nhiệt công nghiệp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Với các thiết bị này, nước tuần hoàn bị hao hụt do bay hơi sẽ được cấp bù bằng lượng nước tương đương. Do đó, chất lượng nước sẽ thay đổi liên tục. Do tháp được thiết kế dạng hở nên người dùng cần lưu ý theo dõi thường xuyên, kiểm soát và vệ sinh bảo dưỡng cho thiết bị.
Phân loại tháp làm mát bằng nước theo nhiều tiêu chí khác nhau
Phân theo nguyên lý hoạt động
Tiêu chí phân chia về nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt được chia thành tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên và tháp giải nhiệt đối lưu cơ học.
+) Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên: Loại thiết bị này sử dụng sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí bên ngoài và bên trong tháp để làm mát nước. Do đó, khi hơi nước nóng trong tháp di chuyển lên trên thì không khí mát ở bên ngoài sẽ đi vào đáy tháp để tiếp tục làm mát nước. Ưu điểm của tháp đối lưu tự nhiên đó là vỏ được làm bằng vật liệu bê tông chắc chắn, cao đến 200m. Do đó, nó được sử dụng trong các nhà máy có nhu cầu giải nhiệt cao. Loại tháp này có hai dạng đó là tháp dòng ngang và tháp ngược dòng.
+) Tháp giải nhiệt đối lưu cơ học: Sử dụng quạt lớn để hút khí cưỡng bức trong nước, lưu thông và tăng thời gian tiếp xúc giữa nước và không khí để giải nhiệt hiệu quả. Khả năng giải nhiệt của thiết bị có đạt hiệu quả hay không phụ thuộc vào đường kính quạt, tốc độ hoạt động và đệm trợ lực của hệ thống. Do đó, hiện trên thị trường có 3 loại tháp giải nhiệt dạng đối lưu cơ học đó là: đối lưu cưỡng bức, thông khí dòng ngang và thông khí ngược dòng.
Tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt
Về nguyên lý hoạt động chung của tháp giải nhiệt
Nước nóng sẽ đi vào bên trong hệ thống theo phương thẳng đứng. Nước được dàn đều trên bề mặt tấm tản nhiệt. Khi đó, các bộ phận của cánh quạt và cửa nạp khí ở bên trên sẽ đưa không khí mát vào, hút hết hơi nóng của nước. Nước được làm mát.
Nguyên lý hoạt động chung của tháp giải nhiệt
Nước mát di chuyển theo hướng của bơm nước. Sau đó đi vào giải nhiệt cho máy móc để tạo thành vòng tuần hoàn liên tục. Trong quá trình tháp làm việc còn xuất hiện một số cặn bẩn. Do đó khi bảo dưỡng thì người dùng cần thực hiện công tác vệ sinh sạch sẽ và sử dụng hóa chất để chống cặn tồn đọng.
Cơ chế vận hành của tháp giải nhiệt tròn
Nhiều người dùng thắc mắc về nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt tròn. Dạng thiết bị làm mát này được thực hiện theo cơ chế làm việc nào? Trước hết, nước nóng sẽ được phun theo dạng tia theo hướng trên xuống thông qua hệ thống đầu phun và ống chia nước được lắp đặt sẵn trong thiết bị. Ngay lúc đó, nguồn không khí ở bên ngoài sẽ được đưa vào bên trong hệ thống, đưa vào ở cửa đáy. Khi đó không khí sẽ di chuyển ngược lên trên. Đi qua tấm tản nhiệt, sau đó tiếp xúc với nguồn nước.
Cùng lúc đó, quá trình trao đổi nhiệt giữa nước nóng và không khí được diễn ra nhanh chóng. Quá trình này sinh ra hơi nước nóng và bay hơi ra môi trường bên ngoài. Quy trình này cứ lặp đi lặp lại đến khi nhiệt độ nguồn nước đạt đến mức độ yêu cầu.
Tháp giải nhiệt tròn thực hiện theo cơ chế nào?
Trong quá trình bay hơi, lượng nước trong tháp sẽ mất đi lượng nhiệt đáng kể. Trung bình sau mỗi quá trình trao đổi nhiệt, nhiệt độ nước sẽ giảm từ 5-12 độ C. Với lượng nước làm mát này sẽ được đưa đến các nhà máy, xí nghiệp hoặc tòa nhà lớn để giải nhiệt cho hệ thống máy móc và các nhà cao tầng.
Nguyên lý vận hành của tháp giải nhiệt dạng vuông
Tháp giải nhiệt dạng vuông làm mát nước dựa trên nguyên lý như sau. Trước hết luồng không khí được đưa xuống bồn nước theo phương thẳng đứng. Cùng chiều với không khí, lưu lượng nước chảy xuống phía dưới nhờ tác động của trọng lực.
Khi đó thông qua hệ thống phân phối nước ở dạng máng hay đầu phun, nguồn nước được dàn đều trên bề mặt khối đệm. Ngay lúc này, luồng không khí sẽ được luân chuyển dần và cuốn theo hơi nước nóng ra môi trường bên ngoài. Điều này giúp giảm nhiệt độ nhanh chóng trong hệ thống tuần hoàn. Cuối cùng, nước sau khi được làm mát sẽ được đưa đến bộ phận cần giải nhiệt. Lượng nước này được di chuyển thông qua ống dẫn đến các nhà máy, xí nghiệp.
Dạng tháp vuông hoạt động như thế nào?
Như vậy trên đây là toàn bộ thông tin về nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt. Nắm được nguyên lý vận hành của tháp giải nhiệt sẽ giúp bạn thuận tiện hơn trong quá trình sử dụng thiết bị làm mát này. Hy vọng với những chia sẻ trên sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình sử dụng tháp giải nhiệt.
Xem thêm:
- Cooling Tower là gì? Phân loại, cấu tạo của hệ thống Cooling Tower
- Máy Làm Lạnh Nước là gì? Nguyên lý, cấu tạo Máy làm lạnh nước Chiller
