Trong bài viết này đã giải thích về các khái niệm cơ bản của tháp giải nhiệt, các loại tháp giải nhiệt nước và công thức cho hiệu quả của tháp giải nhiệt. Cũng tóm tắt về cân bằng khối lượng tháp giải nhiệt của nhu cầu nước trang điểm trong hệ thống, Mất trôi hoặc Gió, Mất bay hơi & Thổi xuống hoặc Rút ra.
Tháp giải nhiệt là một phần rất quan trọng của nhiều nhà máy chế biến và nhà máy điện. Nguồn nước trang điểm được sử dụng để làm đầy nước bị mất do bay hơi. Nước nóng từ bộ trao đổi nhiệt / bình ngưng được gửi đến tháp giải nhiệt. Sau khi giảm nhiệt độ của nước trong tháp giải nhiệt và được gửi trở lại thiết bị ngưng tụ / bộ trao đổi hoặc cho các đơn vị khác để tiếp tục xử lý.
Thuật ngữ trong tháp giải nhiệt
Độ trôi: Từ một tháp nước làm mát bị mất do các giọt chất lỏng bị cuốn vào không khí thải. Nó độc lập với nước bị mất do bay hơi.
Trao đổi nhiệt / Bình ngưng - Nó là một thiết bị để truyền nhiệt từ chất này sang chất khác.
Nồng độ : Quá trình tăng chất rắn trên một đơn vị thể tích dung dịch cũng là lượng vật liệu hòa tan trong một đơn vị thể tích dung dịch.
Thông thường nồng độ chất lỏng trong tháp giải nhiệt xảy ra do bay hơi làm mát nước. Nó thường được biểu thị trực tiếp dưới dạng ( phần triệu ) ppm hoặc gián tiếp dưới dạng độ dẫn mhos .
Air Blows: Bằng cách mở trong thap giai nhiet qua đó không khí đi vào tháp.
Thổi xuống : Nước xả ra từ hệ thống tháp giải nhiệt để kiểm soát nồng độ muối hoặc các tạp chất khác trong nước tuần hoàn
Mất bay hơi : Trong quá trình hệ thống tháp giải nhiệt, nước bay hơi từ nước tuần hoàn vào khí quyển.
Trang điểm : Nước được thêm vào nước tuần hoàn trong hệ thống tháp giải nhiệt để thay thế nước bị mất do bay hơi, xả đáy, trôi và rò rỉ
Máy khử trôi dạt : Một tổ hợp được xây dựng bằng nhựa, ván xi măng, gỗ hoặc vật liệu khác làm giảm tối đa độ ẩm của nước từ không khí thải ra.
Nước làm mát : W ater lưu thông qua hệ thống làm mát để loại bỏ nhiệt từ các khu vực nhất định.
Khí thải : Hỗn hợp không khí và hơi liên quan của nó rời khỏi hệ thống tháp giải nhiệt
Louvers : Các thành viên lắp đặt theo chiều ngang trong một bức tường tháp giải nhiệt để cung cấp các lỗ thông qua đó không khí đi vào hệ thống đồng thời chứa nước rơi trong tháp. Thông thường các Louvers được lắp đặt ở một góc theo hướng luồng không khí đến tháp giải nhiệt.
Khái niệm cơ bản về tháp giải nhiệt: Nhiệt được truyền từ giọt nước vào không khí xung quanh bằng cách truyền nhiệt ẩn và nhiệt hợp lý.
Các loại tháp giải nhiệt
Tháp giải nhiệt chủ yếu được phân thành hai bộ phận phụ
1. Tháp giải nhiệt cơ khí
2. Tháp giải nhiệt tự nhiên
Tháp giải nhiệt cơ khí:
Tháp giải nhiệt công nghiệp cơ khí thường được sử dụng để làm mát nước. Những tháp làm mát dự thảo cơ học này sử dụng quạt lớn để đẩy không khí qua nước tuần hoàn. Nước rơi xuống trên bề mặt lấp đầy, giúp tăng thời gian tiếp xúc giữa không khí và nước. Điều này giúp truyền nhiệt tối đa giữa không khí và nước.
Tháp giải nhiệt cơ khí gồm hai loại chủ yếu
a) Dự thảo cưỡng bức - Trong quạt tháp giải nhiệt này được đặt ở cửa hút gió
b) Dự thảo cảm ứng - Trong quạt tháp giải nhiệt này được đặt ở ống xả khí.
Tháp giải nhiệt cưỡng bức
Chúng có dạng cấu trúc bê tông hình chữ nhật lớn. Nước được bơm lên đỉnh và vỡ thành các vòi phun. Nó rơi như mưa vào các giai đoạn liên tiếp của ván dưới dạng các thanh gỗ, polystyrene hoặc kim loại, với các rãnh và xương sườn để phá vỡ dòng chảy. Nước chảy từ giai đoạn này sang giai đoạn tiếp theo và cuối cùng đến ao tạo thành nền tảng của cấu trúc, từ đó nó được lấy bằng máy bơm nước lạnh.
Trong một tháp làm mát dự thảo bắt buộc, như thể hiện trong hình. Sự lưu thông không khí trong tháp giải nhiệt cưỡng bức được sản xuất bằng phương tiện quạt đặt dưới chân tháp
Tháp giải nhiệt cảm ứng
Trong một dự thảo làm mát kéo theo r, như thể hiện trong hình dưới đây. Sự lưu thông của không khí được cung cấp bởi các quạt được đặt trên đỉnh tháp.
Chúng thường được tạo ra là tháp giải nhiệt dự thảo được phân loại là tháp dòng chảy ngược hoặc dòng chảy chéo , mô tả hướng của luồng không khí so với dòng nước.
Tháp hiện tại dự kiến sẽ hiệu quả hơn, nhưng tháp dòng chảy chéo có thể được vận hành với yêu cầu công suất thấp hơn hoặc vận tốc hơi cao hơn.
Tháp giải nhiệt cảm ứng - Loại dòng chảy hiện tại
Tháp giải nhiệt cảm ứng - Kiểu dòng chảy chéo
Tháp giải nhiệt tự nhiên
Thap giai nhiet nuoc thường được đóng gói bằng gỗ cọ hoặc máy tiện gỗ. Đây là một tòa tháp rất lớn, trong đó nước nóng gặp phải một dự thảo tự nhiên thúc đẩy việc làm mát nước bằng cách đối lưu và bốc hơi.
Trong một tháp giải nhiệt tự nhiên, như trong hình, sự lưu thông của không khí được tạo ra bởi sự chênh lệch áp suất của không khí bên trong và bên ngoài tháp giải nhiệt
Cân nhắc thiết kế của tháp giải nhiệt
Hiệu quả của thiết bị này phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ bầu ướt và độ ẩm tương đối của không khí xung quanh.
Thiết kế và kích thước tháp giải nhiệt cần thiết sẽ là một chức năng của các giá trị sau
a) Phạm vi làm mát
b) Nhiệt độ bóng đèn web
c) Tiếp cận nhiệt độ bầu ướt
d) Lưu lượng lớn của nước (Tốc độ lưu thông)
e) Vận tốc không khí qua tháp hoặc ô riêng lẻ
f) Chiều cao tháp
Hiệu suất của tháp giải nhiệt được ước tính theo cách hộp số giảm tốc tiếp cận và phạm vi. Trong quá trình đánh giá hiệu suất, các công cụ giám sát di động được sử dụng để đo các tham số sau:
a) Nhiệt độ bầu khô của không khí
b) Nhiệt độ bầu ướt của không khí
c) Nhiệt độ nước vào tháp giải nhiệt
d) Nhiệt độ nước của tháp giải nhiệt
e) Bài đọc điện của động cơ bơm và quạt
f) Nhiệt độ khí thải
g) Tốc độ dòng nước
h) Tốc độ dòng khí
Cân nhắc vận hành tháp giải nhiệt (Cân bằng khối lượng tháp giải nhiệt)
Cân bằng khối lượng tháp giải nhiệt đưa ra một dấu hiệu về nhu cầu nước trang điểm trong hệ thống. Trang điểm tháp giải nhiệt là cần thiết do mất nước do trôi dạt, bay hơi & thổi xuống.
Trang điểm nước (M) = Tổng tổn thất nước = Mất trôi (D) + Mất mát bay hơi (E) + Thiệt hại do thổi bay (B)
M = D + E + B
M = Yêu cầu nước trong m 3 / giờ
D = Mất trôi trong m 3 / giờ
E = Mất bay hơi trong m 3 / giờ
B = Thổi xuống trong m 3 / giờ
Lạc trôi (D) hoặc Windage
Mất mát có thể được giả định là:
D = 0,3 đến 1,0 phần trăm nước tuần hoàn (C) cho tháp giải nhiệt tự nhiên
D = 0,1 đến 0,3 phần trăm nước tuần hoàn (C) cho tháp giải nhiệt cảm ứng
D = khoảng 0,01 phần trăm hoặc ít hơn nước tuần hoàn (C) nếu tháp giải nhiệt có thiết bị khử gió
Tổn thất bay hơi (E)
Nó được tính toán trên cơ sở cân bằng nhiệt xung quanh tháp giải nhiệt
Ở đâu:
C = Nước tuần hoàn tính bằng m 3 / giờ
= Nhiệt độ bốc hơi tiềm ẩn của nước = 540 kcal / kg (hoặc) 2260 kJ / kg hoặc
Ti - To = chênh lệch nhiệt độ nước từ đỉnh tháp đến đáy tháp ở ° C (tháp giải nhiệt nóng chênh lệch nhiệt độ nước và nước lạnh)
Cp = nhiệt dung riêng của nước = 1 kcal / kg / ° C (hoặc) 4.184 kJ / kg / ° C
Ngoài ra, để tìm tổn thất bay hơi theo công thức sau (Tham khảo: Sổ tay kỹ sư hóa học của Perry)
Mất bay hơi trong m 3 / giờ = 0,00085 x 1,8 x tốc độ lưu thông trong m 3 / giờ x (Ti-To) trong 0 C
( Gợi ý: Về mặt lý thuyết, lượng bốc hơi cho mỗi 1.000.000 kCal nhiệt bị loại bỏ để bay hơi 1,8 m 3 nước )
Thổi hoặc rút
Quá trình nước làm mát lưu thông phần tháp giải nhiệt của nước bay hơi do đó làm tăng chất rắn trên một đơn vị thể tích dung dịch cũng là lượng vật liệu hòa tan trong một đơn vị thể tích dung dịch.
Để kiểm soát Chu kỳ tập trung thổi xuống hoặc Rút ra được đưa ra. Thổi xuống có thể được tính từ công thức
B = E / (COC-1)
B = Thổi xuống (m 3 / giờ)
E = Mất bay hơi (m 3 / giờ)
COC = Chu kỳ cô đặc.
Chu kỳ cô đặc (COC)
Chu kỳ của sự tập trung là một con số không thứ nguyên. Đó là tỷ lệ giữa thông số trong Nước làm mát với thông số trong Nước trang điểm. Nó có thể được tính toán từ bất kỳ công thức sau đây.
Chu kỳ nồng độ (COC) = Silica trong nước làm mát / Silica trong nước trang điểm
Chu kỳ nồng độ (COC) = Độ cứng của nước làm mát / Độ cứng của nước trong nước trang điểm
Chu kỳ nồng độ (COC) = Độ dẫn của nước làm mát / Độ dẫn điện của nước trang điểm
Chu kỳ nồng độ (COC) = Nồng độ clorua trong nước tuần hoàn / Nồng độ clorua trong nước trang điểm
Các chu kỳ của sự tập trung (COC) thường thay đổi từ 3,0 để 7.0 tùy thuộc vào quá trình thiết kế và sản xuất hướng dẫn. Ở một số nhà máy điện lớn, chu kỳ tập trung của tháp giải nhiệt có thể cao hơn nhiều.
Tính toán hiệu quả của tháp giải nhiệt
Hiệu quả của hệ thống tháp giải nhiệt này phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, đặc biệt là nhiệt độ bầu ướt và độ ẩm tương đối của không khí xung quanh.
Thiết kế và kích thước tháp giải nhiệt cần thiết sẽ là một chức năng của các giá trị sau
a) Phạm vi làm mát
b) Nhiệt độ bóng đèn web
c) Tiếp cận nhiệt độ bầu ướt
d) Lưu lượng lớn của nước (Tốc độ lưu thông)
e) Vận tốc không khí qua tháp hoặc ô riêng lẻ
g) Chiều cao tháp
Trong tính toán này Cách tiếp cận Tháp làm mát & Phạm vi Tháp giải nhiệt là những yếu tố quan trọng
Phương pháp tiếp cận tháp giải nhiệt
Cách tiếp cận : Sự khác biệt giữa nước của Tháp giải nhiệt (Nhiệt độ nước lạnh) và Nhiệt độ bầu ướt xung quanh được gọi là Cách tiếp cận của Tháp giải nhiệt.
Cách tiếp cận tháp giải nhiệt = Nước đầu ra của tháp giải nhiệt - Nhiệt độ bầu ướt
Phạm vi tháp giải nhiệt
Phạm vi: Sự khác biệt giữa nhiệt độ đầu vào của tháp giải nhiệt (Nhiệt độ nước nóng) và nhiệt độ đầu ra của tháp giải nhiệt (Nhiệt độ nước lạnh) được gọi là Phạm vi của Tháp giải nhiệt.
Phạm vi của tháp giải nhiệt = Nhiệt độ đầu vào của tháp giải nhiệt - Nhiệt độ đầu ra của tháp giải nhiệt
Công thức hiệu quả của tháp giải nhiệt:
Hiệu quả tháp giải nhiệt
Hoặc đơn giản
Hiệu quả tháp giải nhiệt
Trong thực tế, hiệu suất của tháp giải nhiệt sẽ nằm trong khoảng từ 65 đến 70%. Vào mùa hè, nhiệt độ bầu không khí ẩm xung quanh tăng lên khi so với mùa đông nên hạn chế hiệu quả của tháp giải nhiệt trong mùa hè.
Tham khảo:
http://tmdt.over-blog.com/cong-suatt-thap-giai-nhiet
http://seo-motorteco.mystrikingly.com/blog/cong-suat-thap-giai-nhiet
http://dienmaytm.mystrikingly.com/blog/cong-suat-thap-giai-nhiet
https://we.riseup.net/seomoto/cong-suat-thap-giai-nhiet
https://we.riseup.net/seomoto/cong-thuc-tinh-thap-giai-nhiet
https://thuanthaogroup.cocolog-nifty.com/blog/2020/04/post-345183.html
