Là một trong những thiết bị làm mát được dùng để làm giảm nhiệt của nước, sau đó dẫn qua hệ thống đường ống để hạ nhiệt cho hệ thống máy móc trong nhà xưởng để tăng năng suất lao động cũng như tiết kiệm chi phí bảo dưỡng thường xuyên. Tháp giải nhiệt công nghiệp chính là giải pháp làm mát hiệu quả mà các doanh nghiệp không nên bỏ qua.

Với cơ chế tách nhiệt từ nước, sản phẩm đem đến hiệu quả làm mát cao giúp cho máy móc vận hành trơn tru, ổn định hơn và giải quyết tốt vấn đề tăng nhiệt nhanh chóng trong nhà xưởng đặc biệt vào mùa hè.

1. Tháp giải nhiệt là gì?

 

 

Tháp giải nhiệt còn có nhiều tên gọi khác nhau có thể là tháp tản nhiệt, tháp làm mát hay tháp hạ nhiệt. Tháp nước giải nhiệt (Cooling Tower[]) - là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các xưởng sản xuất, công nghiệp với mục đích làm giảm nhiệt độ nhà xưởng bằng cách trích nhiệt từ nước và thải ra bên ngoài khí quyển.

 

Tháp tận dụng sự bay hơi của nước nhờ đó nhiệt kèm một phần nước được bay hơi và thải ra khí quyển, lượng nước còn lại bên trong tháp được hạ nhiệt. So với các thiết bị làm mát truyền thống thì tháp tản nhiệt nước có có khả năng làm mát nhanh, ổn định hơn.

2. Ưu điểm của tháp giải nhiệt

Một số ưu điểm vượt trội của tháp làm mát mang lại:

 

- Hiệu quả làm mát cao, giảm nhiệt sâu:

Tháp giải nhiệt đem tới hiệu quả làm mát cao, giúp giảm nhiệt sâu trong một không gian diện tích rộng lớn mà các thiết bị làm mát thông thường không làm được. Với động cơ khỏe, vận hành êm ái, ổn định, thời gian hạ nhiệt nhanh chóng. Tháp hạ nhiệt đưa nhiệt độ về mức lý tưởng và giữ mức nhiệt độ ổn định trong thời gian dài.

 

 

- Hiệu quả làm việc cao, tăng doanh thu:

Khi máy móc trong nhà xưởng vận hành sẽ sinh ra nguồn nhiệt lớn đặc biệt vào mùa hè. Điều này, khiến cho dầu/nhớt bôi trơn các chi tiết máy nhanh hết, động cơ nóng,….Nếu tình trạng này diễn ra thường xuyên sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất làm việc của nhà xưởng. Vậy nên, các doanh nghiệp nên lắp đặt thiết bị hữu ích này để giúp máy móc trong nhà xưởng vận hành ổn định, bền bỉ giúp tăng năng suất lao động và đem lại lợi nhuận cao cho doanh nghiệp.

 

- Tăng độ bền, tuổi thọ máy móc:

Nhờ vào những ưu thế vượt trội, tháp giải nhiệt Cooling Tower giúp nâng cao tuổi thọ của máy, hạn chế được sự cố hỏng hóc xảy ra, tiết kiệm chi phí bảo dưỡng vệ sinh tháp định kỳ.

 

3. Phân loại tháp giải nhiệt

Tùy thuộc vào nhiều tiêu chí khác nhau mà người dùng chia tháp nước giải nhiệt thành nhiều loại. Theo như thống kê mới nhất, tháp làm mát cooling tower được chia thành 3 loại khác nhau đó là:

a. Phân loại tháp giải nhiệt dựa theo hình dáng thiết kế

Dựa theo hình dáng thiết kế, Cooling tower được chia thành 2 loại, gồm:

 

- Tháp tản nhiệt vuông

Được thiết kế theo cấu trúc hình khối nên có cấu tạo khá đơn giản nên quá trình di chuyển, lắp đặt trở nên dễ dàng hơn. Sản phẩm cho phép người dùng liên kết với nhiều model tháp giải nhiệt khác nhau để tạo thành một tổ hợp đem tới hiệu suất làm mát cao. Tháp làm mát vuông được sử dụng nhiều trong các ngành thực phẩm, điện tử,…

Một số model mà bạn có thể lựa chọn như đó là tháp tản nhiệt Tashin TSS 300RT*2cell, TSS 350 RT*2 cell, TSS 400RT * 2cell,...

 

- Tháp hạ nhiệt tròn

 

Tháp có độ bền cao nhờ được thiết kế từ nhiều vật liệu tốt, có khả năng chống ăn mòn, rỉ sét phù hợp ngay cả những nơi có điều kiện khắc nghiệt. Vậy nên, thiết bị được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp như: chế biến thủy hải sản, ngành nhựa, thực phẩm,…

Sản phẩm thap giai nhiet nuoc có mức hợp lý nên được khá nhiều doanh nghiệp chọn lựa. Một vài model tiêu biểu như tháp giải nhiệt Tashin TSC 800 RT, TSC 500 RT, tháp tản nhiệt Liang Chi LBC-200RT, LBC-700RT,....

b. Tháp phân loại theo cơ chế tuần hoàn nước

Theo đó, tháp tản nhiệt được chia thành 3 loại, đó là:

 

- Tháp tản nhiệt tuần hoàn kín

Là dòng tháp có cơ chế hoạt động kín nên gần như không gây ra tình trạng hao hụt nước trong hệ thống. Tuy nhiên, người dùng cần có các giải pháp chống ăn mòn tháp để ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh theo thời gian.

- Tháp tản nhiệt tuần hoàn hở

Trong quá trình vận hành, nước tuần hoàn sẽ bị hao hụt do bay hơi của nước. Đòi hỏi người dùng cần cung cấp bù bằng một lượng tương đương, nên hiệu suất làm mát cũng sẽ thay đổi liên tục. Vậy nên, người dùng cần thường xuyên theo dõi, kiểm tra và vệ sinh, bảo dưỡng tháp thường xuyên.

- Tháp tản nhiệt không tuần hoàn

 

Đây là dòng tháp giải nhiệt bằng nước lấy nước từ những nơi có trữ lượng dồi dào từ ao, hồ, sông,…vì thiết bị không tái sử dụng nước vậy nên chỉ cần sử dụng nguồn nước rẻ để tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, người dùng cần xử lý nguồn nước đầu vào để hạn chế cáu cặn hay vệ sinh, bảo dưỡng tháp để tránh ăn mòn.

c. Phân loại tháp giải nhiệt theo nguyên lý hoạt động

Được chia thành 2 dạng là đối lưu cơ học và đối lưu tự nhiên:

- Tháp đối lưu cơ học

Tháp sử dụng vòng quạt lớn để hút khí cưỡng bức trong nước lưu thông để làm tăng thời gian tiếp xúc giữa nước và không khí. Tỷ lệ giải nhiệt của tháp phụ thuộc và đường kính, tốc độ của quạt với khối đệm trợ lực của hệ thống.

- Tháp đối lưu tự nhiên

Tháp giải nhiệt Cooling Tower sử dụng sự chênh lệch nhiệt độ giữa không khí bên ngoài, bên trong để làm mát nước. Khí nước nóng bên trong tháp sẽ bay lên trên, khí mát bên ngoài sẽ đi vào phía đáy tháp để tiếp tục làm mát nước. Thiết bị được làm bằng bê tông, có chiều cao khoảng 200 mét nên được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy đòi hỏi nhu cầu giải nhiệt cao.

4. Cấu tạo tháp tản nhiệt công nghiệp

Tháp giải nhiệt được cấu thành từ nhiều linh-phụ kiện khác nhau, với các phụ kiện chính sau:

- Thiết bị chống ồn: Là thiết bị được sử dụng để làm giảm âm thanh của tiếng nước nhỏ giọt trong quá trình vận hành tháp.

- Hệ thống phân nước: Được thiết kế dạng đầu phun áp thấp có lỗ ống phun lớn nên ít bị ứ đọng nước giúp cho quá trình phân nước lên tấm giải nhiệt đều hơn.

- Tấm giải nhiệt: Được làm từ PVC bền chắc, thiết kế theo dạng gợn sóng, thực hiện chức năng phân chia nước và giải nhiệt cho nguồn nước nóng đem tới hiệu quả làm mát từ nước tối ưu hơn.

- Tấm tản nước: Sử dụng vật liệu PVC cao cấp, giúp cản lực gió và giảm thiểu tình trạng thất thoát nước và hạn chế số lần thêm nước cho tháp.

- Hệ thống động cơ: Động cơ được thiết kế đặc biệt, kết cấu gọn gàng với khả năng chống thấm nước cao. Động cơ chuyển động bằng bánh răng, có chỉ số an toàn cao giúp người dùng dễ dàng vệ sinh, bảo dưỡng.

- Đế bồn: Là nơi chứa nước nên dễ bị cặn bẩn, vi sinh vật phát triển nên người dùng cần vệ sinh thường xuyên hoặc xử lý nguồn nước đầu vào.

- Cánh quạt: Được cấu thành từ hợp kim nhôm; cánh và mâm quạt được thiết kế cân bằng với nhau. Động cơ quạt hút gió theo ống thoát gió, tạo hướng gió theo chiều thuận giúp người dùng có thể điều chỉnh được lượng gió theo nhu cầu sử dụng. Điều này, giúp tháp vận hành êm ái hơn, tiết kiệm tối đa năng lượng sử dụng.

- Vỏ tháp: Được làm từ sợi thủy tinh nên khả năng chống ăn mòn, han rỉ cao. Các thanh sắt cố định được phủ một lớp xi mạ tráng kẽm nên có độ bền cao.

5. Nguyên lý làm việc của tháp tản nhiệt công nghiệp

Nguyên lý làm việc của tháp tải nhiệt công nghiệp tương đối giống nhau

Dù là tháp giải nhiệt vuông Tashin hay tháp giải nhiệt tròn Liangchi thì chúng đều có nguyên lý làm việc tương đối giống nhau. Cụ thể như:

- Sau khi nước nóng được đưa vào hệ thống tháp giải nhiệt, nước sẽ phun thành dạng tia rồi rơi xuống bề mặt tấm tản nhiệt. Lúc này, luồng không khí từ bên ngoài sẽ được đưa vào bên trong tháp, đẩy lên cao theo chiều thẳng đứng.

- Tiếp đến, luồng không khí tiếp xúc trực tiếp với nước nóng và cuốn theo hơi nước nóng lên cao và thải ra môi trường khí quyển bên ngoài.

- Nguồn nước được làm mát sẽ tự động rơi xuống đế bồn và dẫn qua hệ thống đường ống phục vụ cho nhu cầu làm mát máy móc, trang thiết bị nhà xưởng.

Chu trình này sẽ diễn ra liên tục và lặp lại để đáp ứng nhu cầu sử dụng trong các nhà xưởng công nghiệp.

6. Cách tính toán thiết kế tháp giải nhiệt

Công việc tính toán thiết kế tháp hạ nhiệt giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Giúp lựa chọn model tháp nước tản nhiệt phù hợp để tiết kiệm được chi phí, hạn chế khả năng hư hại cho tháp. Chính vì thế người dùng cần tính toán thiết kế tháp giải nhiệt theo các công thức dưới đây:

a. Tính toán thể tích bể trung gian

Để đảm bảo khả năng tuần hoàn liên tục của hệ thống tháp giải nhiệt thì bạn cần thiết kế bể trung gian lớn hơn thể tích tối thiểu.

Công thức tính: Vmin= 6.5 x Q+ Vdo (lít)

Trong đó:

Vmin: Thể tích tối thiểu

Q: Công suất giải nhiệt của hệ thống tháp làm mát nước

Vdo: Thể tích đường ống.

b. Tính toán bơm nước

Để tính toán bơm nước chuẩn nhất, người dùng cần dựa trên 2 yếu tố đó là áp suất của bơm và lưu lượng của bơm. Áp suất sẽ phải tỷ lệ nghịch với lưu lượng, áp suất càng lớn thì lưu lượng càng nhỏ và ngược lại. Ngoài ra, lưu lượng của bơm được xác định qua tháp còn áp suất thì được tính theo sự tương quan giữa vị trí của bơm với tháp tản nhiệt và kích thước và đường đi của đường ống dẫn nước.

c. Tính toán công suất tháp hạ nhiệt

Để lựa chọn sản phẩm phù hợp, người dùng cần xác định nhu cầu giải nhiệt của các thiết bị máy móc nhà xưởng, văn phòng,…Không nên ước lượng mà hãy tính toán rõ ràng với công thức cụ thể để hạn chế các phiền toái cũng như tiền bạc khi mua phải tháp giải nhiệt không phù hợp.

Để lựa chọn sản phẩm phù hợp, người dùng cần xác định nhu cầu giải nhiệt trong các nhà xưởng công nghiệp. Bạn không nên ước lượng mà hãy tính toán rõ ràng để sở hữu sản phẩm tháp giải nhiệt phù hợp nhất, không gây lãng phí điện năng tiêu thụ hay tiền bạc.

Công thức: Q= C x M x (T2-T1)

Trong đó:

Q: Công suất tỏa nhiệt

C: Nhiệt dung riêng của nước

M: Khối lượng nước

T2: Nhiệt độ nước đã làm máy

T1: Nhiệt độ nước đầu vào.

7. Hướng dẫn cách lắp đặt tháp hạ nhiệt

Để đảm quá trình lắp đặt tháp giải nhiệt diễn ra nhanh chóng và hiệu quả, người dùng hãy thực hiện theo các bước dưới đây:

Bước 1: Chuẩn bị đầy đủ các thiết bị, phụ kiện tháp giải nhiệt như vỏ bồn, đế bồn, ống phun,…

Bước 2: Thực hiện lắp đế bồn. Với những loại tháp có kích thước lớn trước khi lắp đặt người dùng cần bôi keo để ghép các mảnh đế bồn với nhau. Đối với các tháp nhỏ thì đế bồn được sản xuất lắp thành 1 khối hoàn chỉnh nên bạn không cần dán chúng lại với nhau.

Bước 3: Tiếp đến, bạn lắp đặt hệ thống thanh đỡ cho tấm tản nhiệt.

Bước 4: Người dùng lắp tấm tản nhiệt nước và màng PVC.

Bước 5: Lắp vỏ đế bồn cho tháp giải nhiệt. Đối với tháp làm mát Tashin, Liang chi kích thước nhỏ thì bạn nên thể lắp vỏ bồn bên ngoài rồi đặt chúng lên, còn tháp hạ nhiệt có kích thước lớn hơn thì bạn nên ghép từng mảnh vỏ bồn với nhau rồi bắt vít các mảnh vỏ tháp với đáy và thanh ngang motor với tháp cho chắc chắn.

Bước 6: Cuối cùng, bạn lắp lưới chắn nước để nước không bị văng ra ngoài trong quá trình vận hành tháp.

 

8. Cách vệ sinh bảo dưỡng tháp làm mát

Sau một thời gian dài sử dụng, để hạn chế sự cố hỏng hóc người dùng cần vệ sinh tháp thường xuyên. Dưới đây là các bước làm sạch tháp.

Bước 1: Đầu tiên, người dùng cần tắt máy bơm rồi mới tiến hành bảo trì, vệ sinh.

Bước 2: Giữ lại một phần lượng nước nhất định bên trong tháp để hòa tan hóa chất tẩy rửa. Bạn cần sử dụng hóa chất tẩy rửa chuyên dụng để không làm nguy hại đến tháp. Sau khi thực hiện thao tác đổ hóa chất bạn vần mở các vấn và đường ống; bật bơm nước để hóa chất có thể chạy tuần hoàn trong ống giúp rửa sạch các chất bẩn cũng như cặn canxi, magie,…

Bước 3: Người dùng cần trung hòa chất tẩy rửa bên trong tháp trước khi xả nước ra ngoài môi trường để không làm ảnh hưởng đến môi trường. Bạn cho nước chạy tuần hoàn trong tháp làm lạnh rồi dùng quỳ tím để thử độ pH của nước, nếu trung tính thì hệ thống đã đảm bảo yêu cầu và bạn có thể xả nước.

Bước 4: Tháo các ống phân phối nước để thực hiện vệ sinh, loại bỏ chất bẩn rồi lắp lại chúng như lúc đầu

Bước 5: Kiểm tra hệ thống điện để hạn chế cháy nổ và đảm bảo an toàn trong quá trình sử dụng

Bước 6: Vận hành tháp sau quá trình vệ sinh, bảo dưỡng:

Sau 6 tháng vận hành, bạn cần thay dầu và vệ sinh hệ thống tháp giải nhiệt để đảm bảo hiệu suất làm mát cao và không ảnh hưởng đến các chi tiết, máy móc trong nhà xưởng.

9. Ứng dụng tháp giải nhiệt trong công nghiệp

- Ngành nhựa: Hỗ trợ cho quá trình làm mát máy ép nhựa để sản xuất bao bì nhựa, thổi hạt túi nilon,....

- Ngành thực phẩm: Phục vụ cho quá trình làm đông lạnh thủy hải sản, nông sản, thịt gia súc, gia cầm,…

- Ngành điện lạnh: Hỗ trợ cho quá trình sản xuất điều hòa, đá viên, đá cây, hệ thống máy làm lạnh,...

- Ngành luyện kim: Làm mát các loại máy móc để đảm bảo khuôn máy ở nhiệt độ lý tưởng trong quá trình sản xuất phôi thép, nhôm,…

- Một số lĩnh vực khác như: dược phẩm, cáp điện, sản xuất bia, xử lý nước,…

Nguồn: 

http://sambojin.emyspot.com/pages/cooling-tower.html
http://thapgiainhiet.e-monsite.com/pages/cooling-tower.html

http://tmdt.e-monsite.com/pages/cooling-tower.html