Chuyển đến nội dung chính

Nguyên lý hoạt động của các loại tháp giải nhiệt (Cooling Tower)

Viết bài: Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc baoduongcokhi.com

4 loại tháp giải nhiệt (Cooling Tower)

Cấu tạo và các loại tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt (Cooling Tower) là một loại thiết bị trao đổi nhiệt đặc biệt, nơi không khí và nước nóng được tiếp xúc trực tiếp với nhau để quá trình làm mát bay hơi và nhờ đó, nhiệt độ của nước giảm xuống. Trong quá trình làm mát bay hơi, không khí phải không bão hòa để có thể lưu trữ hơi nước đã bay hơi và để hơi nước chuyển pha từ lỏng sang khí.

Nguyên lý hoạt động chung của các loại tháp giải nhiệt (Cooling Tower)


Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt là làm mát bằng bay hơi.

Sơ đồ nguyên lý tháp giải nhiệt
Nước nóng được đưa vào thiết bị từ đỉnh tháp giải nhiệt. Nước nóng chảy qua một đường ống và được đi qua vòi phun. Ưu điểm của thiết kế này là diện tích bề mặt tiếp xúc với nước trong không khí tăng lên. Nước rơi xuống do ảnh hưởng của trọng lực .
Không khí được đưa vào thiết bị từ đáy tháp giải nhiệt.
Nước rơi trên vật liệu làm đầy (Fill material). Các vật liệu làm đầy là khu vực xảy ra sự tiếp xúc trực tiếp giữa không khí và nước nóng. Các vật liệu làm đầy đôi khi còn được gọi là khối đệm (packings) hoặc vách ngăn (baffles). Mục tiêu của vật liệu làm đầy là tăng diện tích bề mặt hiệu quả chịu trách nhiệm truyền nhiệt.
Sau khi nước nóng và không khí tiếp xúc với nhau, quá trình làm mát bay hơi diễn ra, dẫn đến giảm nhiệt độ của nước và tăng nhiệt độ của không khí.
Nước làm mát được thu gom từ bể ở đáy tháp giải nhiệt và không khí ấm bốc lên và di chuyển ra khỏi tháp giải nhiệt.

Các loại tháp giải nhiệt gió (Air draft cooling tower)

"Air draft" có nghĩa là luồng gió/không khí, còn "cooling tower" là tháp làm mát/tháp giải nhiệt. 
Vì vậy, "Air Draft cooling tower" có thể hiểu là tháp làm mát sử dụng luồng không khí để giảm nhiệt độ. 
Tháp làm mát này thường được sử dụng trong các nhà máy công nghiệp, nhà máy điện, nhà máy hóa chất và các ngành công nghiệp khác để giảm nhiệt độ của các thiết bị và quá trình sản xuất.
Tháp giải nhiệt gió (Air draft cooling tower) được phân loại là:
1-tháp giải nhiệt không khí tự nhiên (Atmospheric towers)
2-tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên (Natural draft towers)
3-tháp giải nhiệt cơ học (Mechanical draft towers). Các tháp giải nhiệt Cơ học được phân loại thành loại quạt gió đẩy cưỡng bức (Forced Draft Cooling Towers) và loại dùng quạt gió hút (Induced Draft Cooling Towers).

1. Tháp giải nhiệt không khí tự nhiên (Atmospheric Cooling Towers)

Tháp làm mát không khí tự nhiên, là một công nghệ được sử dụng để làm giảm nhiệt độ của nước hoặc khí thải bằng cách đưa chúng qua một hệ thống các tấm lưới hoặc ống dẫn. Các tấm lưới hoặc ống này được tạo thành từ vật liệu có khả năng truyền nhiệt tốt, giúp cho nhiệt độ của nước hoặc khí thải được giảm xuống thông qua quá trình trao đổi nhiệt với không khí.
Đây là loại tháp giải nhiệt đơn giản nhất. Nó bao gồm một buồng hình hộp chữ nhật có những cánh chớp thông gió ở các phía đối diện. Các cánh chớp là thiết bị hoạt động như một rào cản đối với nước văng và ánh sáng mặt trời, cũng như dẫn hướng gió. Không khí trong khí quyển đi vào tháp giải nhiệt tùy thuộc vào tốc độ của gió được dẫn hướng bởi các cửa chớp. Tháp chứa vật liệu làm đầy, tại đó sẽ diễn ra sự tiếp xúc của không khí và nước. Chúng rẻ nhưng không hiệu quả vì hiệu suất chủ yếu phụ thuộc vào hướng gió và tốc độ gió.

Tháp giải nhiệt khí quyển

2. Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên (Natural Draft Cooling Towers)

Tháp làm mát đối lưu tự nhiên (Natural Draft Cooling Towers) được sử dụng trong các nhà máy điện, nhà máy hóa chất và các ngành công nghiệp khác để làm mát nước. Các tháp làm mát này hoạt động bằng cách sử dụng sức hút tự nhiên của không khí để kéo nước qua các bề mặt lớn, giúp cho nước được làm mát trước khi được sử dụng lại trong quá trình sản xuất.
Tên gọi khác của loại tháp này là tháp giải nhiệt hypebol. Cấu tạo của vỏ tháp chủ yếu được làm bằng bê tông với kích thước rất lớn. Chiều cao của tháp lên đến 200m, do đó, tháp giải nhiệt này thích hợp cho những khu vực lắp đặt có nhu cầu hạ nhiệt cao, với mức kinh phí đầu tư phù hợp cho tháp hạ nhiệt bê tông đắt tiền và bền bỉ.
Nguyên lý
Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên hoạt động dựa trên nguyên lý dịch chuyển của luồng không khí. Khi lượng khí nóng di chuyển lên trên thoát ra ngoài thông qua đỉnh tháp, thì lượng không khí mát bên ngoài môi trường có thể đi vào đáy tháp mà không cần năng lượng hút hay đẩy từ quạt. Tuy nhiên, để đảm bảo sự luân chuyển của luồng khí, đảm bảo hiệu suất giải nhiệt của tháp, quạt được thiết kế và lắp đặt như thiết bị hỗ trợ khi cần thiết.
Về cơ bản chúng đều được thiết kế với các phần như sau:
Thân đỡ của hình hypebol (bê tông cốt thép, thép)
Vỏ bọc
Khối đệm làm mát
Tấm chắn bắn nước
Hệ thống phân phối nước bao gồm vòi phun
Bồn nước

Nước được bơm qua đường ống lên hệ thống phân phối nước của tháp. Nước từ trên hệ thống phân phối rơi xuống khối đệm qua vòi phun. Ở khối đệm, nước sẽ được xé nhỏ thành từng dòng rồi rơi xuống bể chứa. Khi nước rơi từ độ cao nhất định sẽ tiếp xúc với không khí từ đáy tháp thổi lên. Nhờ quá trình trao đổi nhiệt đó mà nước được giảm nhiệt độ đáng kể.




Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên

Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên vận dụng cơ chế đối lưu của không khí trong tự nhiên dựa vào sự chênh lệch nhiệt độ. Không khí bên trong tháp giải nhiệt luôn nóng hơn nhiệt độ của không khí bên ngoài. Do đó, khi không khí bên trong tháp di chuyển lên trên, thoát ra ngoài, kéo theo một lượng không khí mát đi vào bên trong tháp, tiếp tục quá trình hạ nhiệt.

Về phân loại, tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên được chia thành 2 dạng chính: tháp giải nhiệt dòng ngang và tháp ngược dòng.
Sơ đồ tháp dòng ngang
Tháp dòng ngang: vị trí của khối đệm nằm ở bên ngoài tháp. Nguồn không khí lưu thông dọc theo hướng nước đang rơi. Khi nước được đưa vào bên trong tháp từ phía trên và di chuyển qua các khối đệm, không khí sẽ dịch chuyển vào bên trong tháp từ một hoặc nhiều phía đối nhau. Lượng không khí này, mang theo nhiệt lượng của nước, sẽ được quạt hút đưa ra ngoài từ lớp khối đệm đến đỉnh tháp. Quạt và hệ thống điều khiển động cơ của tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên dòng ngang được đặt tại lối thoát hơi nước, do đó, các linh kiện này cần có cấu tạo chắc chắn, có khả năng chống chịu các điều kiện khắc nghiệt và hao mòn do độ ẩm cao.
Sơ đồ hoạt động tháp ngược dòng
Tháp ngược dòngKhối đệm của tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên ngược dòng được lắp đặt bên trong tháp. Không khí được đưa vào tháp từ phần đáy ngược chiều với với lối vào của nước nóng từ phần trên. Sau khi tiếp xúc và trích nhiệt từ nước, không khí thoát ra ở đầu trên. Để đảm bảo sự lưu thông của không khí, tháp ngược dòng cần sự hỗ trợ của quạt hút và quạt đẩy.
Đặc điểm:
- Tháp giải nhiệt đối lưu tự nhiên có công suất vận hành rất lớn, khả năng giải nhiệt cao. Nhờ đó, sau khi lưu thông qua tháp giải nhiệt, nước được giải thoát lượng nhiệt rất lớn.
- Do phải hoạt động liên tục với công suất lớn, cấu tạo của thân tháp và các linh kiện khác đều được chế tạo từ các vật liệu có độ bền cao, có sức chống chịu nhiệt độ cao tốt, đảm bảo thời gian vận hành lâu dài.
- Quy trình điều khiển, vận hành tháp giải nhiệt đối lưu khá đơn giản. 

3. Tháp giải nhiệt dùng quạt đẩy cưỡng bức (Forced Draft Cooling Towers)

Tháp giải nhiệt dùng quạt đẩy cưỡng bức (Forced Draft Fan - FD Fan) là một loại tháp giải nhiệt cơ học vì chúng sử dụng quạt để chuyển không khí bên trong tháp giải nhiệt.
Các tháp làm mát này được sử dụng để làm mát nước đã được sử dụng trong quá trình sản xuất hoặc các quá trình công nghiệp khác. Nước được đưa vào tháp và được phun lên bề mặt của các tấm tản nhiệt, sau đó gió được thổi qua các tấm tản nhiệt để làm mát nước. Nước được thu thập và sử dụng lại trong quá trình sản xuất hoặc được xử lý trước khi được xả ra.


Tháp giải nhiệt cưỡng bức

Tháp này sử dụng quạt ở đáy tháp để đẩy không khí vào bên trong tháp giải nhiệt. Cơ chế cưỡng bức làm cho nó hiệu quả hơn so với việc luồng gió tự nhiên. Nếu quạt đủ lớn thì nó có thể làm cho chuyển động của không khí trở nên không đồng đều khi đi qua khối đệm hay vật liệu làm đầy (fill material). Nhược điểm lớn nhất của tháp đối lưu cưỡng bức là nó có thể lấy không khí thoát ra từ bên ngoài và đẩy nó quay trở lại bên trong tháp giải nhiệt. Sự tái sinh tuần hoàn này làm giảm hiệu suất của tháp do tốc độ bão hòa của khí tăng lên.

4. Giải nhiệt dùng quạt hút (Induced Draft Cooling Towers)

Ứng dụng tháp giải nhiệt dùng quạt hút (Induced Draft Fan -ID Fan) được thiết kế để loại bỏ hiệu ứng tái lưu thông gió xảy ra trong quá trình đẩy gió vào cưỡng bức. Quạt trong tháp này được đặt trên đỉnh của tháp giải nhiệt. Không gian cho không khí được thực hiện ở dưới cùng của tháp. Khi quạt hoạt động, lực hút được tạo ra ở đáy tháp và luồng gió được tạo ra.


Trong cơ chế dòng chảy ngược của quá trình (nước rơi xuống - luồng gió hút lên), công suất cần thiết để di chuyển không khí sẽ cao vì không khí đi vào khối đệm sẽ gặp lực cản tối đa do chất lỏng thoát ra khỏi khối đệm (cooling fill). 
Tháp này có thể được vận hành trong 2 dòng chảy đồng thời, dòng chảy ngược và dòng chảy cắt ngang.
---
Xin chào bạn! 
Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa. 
Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. 
Nguyễn Thanh Sơn

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1 sai

Bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance)

Toàn bộ file điện tử powerpoint này: TPM P-1.ppt 1382K TPM P-2.ppt 336K TPM P-3.ppt 2697K Link download http://www.mediafire.com/?upl33otz5orx0e1

Một số thiết bị chưng cất

Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Chưng cất  ( distillation ) là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt đo. Chưng cất = Gia nhiệt + Ngưng tụ Ta có thể phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần như trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, như trong các tháp chưng cất trong công nghiệp.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Thiết bị chưng cất  Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác. Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trục th

Các website nhà sản xuất cung cấp thiết bị động và phụ tùng

Bơm A.R Wilfley ABS ACD Cryo ACE ACME Dynamics Aermotor Afton Albany Aldo Barbera Alfa Laval All Flavor (AFEC) AllegenyBradford (Topline) All Pumps Allweiler Alpha Flo-Systems American Stainless American-Marsh Ampco AMT Ansimag Apex APV Argal Armstrong Aturia Aurora A.Y.McDonald BBC Electro Beckett Bell & Gossett BJM Blackmer Bombas Itur Brinkmann BSM Buffalo Burks Caffini Calama Calpeda Camac Caprari Carver Casals Caster CDR CEF Chempump(Teikoku) Clark Corcoran Cornell Corporacion EG Crane DAB Danner Davey David Brown-Union Dean Desm

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để đảm bảo khả năng ti

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá trìnhT

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (w

Sổ tay tiếng anh kỹ thuật [pdf]

Giới thiệu nội dung cuốn sách "Sổ tay tiếng anh kỹ thuật"  Nhu cầu học tiếng anh trong các nghành kỹ thuật ngày càng tăng trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu đó, nhóm tác giả đã biên soạn cuốn sách này. Nội dung cuốn sách bao gồm Phần mở đầu, phần thuật ngữ và phần số liệu. - Phần mở đầu nhóm tác giả giới thiệu lối phiên âm quốc tế mới nhất - Phần các thuật ngữ được phân loại theo từng chủ đề bao quát trong nghành cơ khí, từ vẽ kỹ thuật đến nguyên lý máy… - Phần số liệu gồm các hình vẽ, các bảng tiêu chuẩn… Link tải: Tại đây  hoặc tại đây ----- Xin chào bạn! Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi.  Nguyễn Thanh Sơn

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí