I. Tháp giải nhiệt

 

1. Cấu tạo

 

• Vỏ tháp: được làm từ sợi thủy tinh chống han gỉ, chống ăn mòn, trong đó các thanh sắt cố định được xi mạng tráng kẽm, vì vậy độ bền của thiết bị rất cao và ít chịu tác động bởi thời tiết.

 

• Cánh quạt: được cấu thành từ chất liệu hợp kim nhôm; cánh và mâm được thiết kế cân bằng với nhau.

 

• Đế bồn: là bộ phận chứa nước.

 

• Hệ thống động cơ: được thiết kế đặc biệt giúp chống thấm nước, ngoài ra chúng có kết cấu gọn nhẹ, gia công tinh tế, chuyển động bằng bánh răng, có chỉ số an toàn cao, thao tác sử dụng khá đơn giản, dễ bảo dưỡng, đặc biệt chi phí bảo dưỡng động cơ thấp nhưng công suất motor vẫn được đảm bảo.

 

• Tấm giải nhiệt: được làm từ vật liệu PVC và được thiết kế dạng gợn sóng, có chức năng phân chia nước và giải nhiệt cho nguồn nước nóng giúp tối ưu hóa hiệu quả làm mát nước.

 

• Hệ thống phân nước: có thiết kế theo dạng đầu phun áp thấp, lỗ ống phun lớn nên ít bị ứ đọng nước làm cho khả năng phân nước lên toàn tấm giải nhiệt được đều hơn.

 

• Thiết bị chống ồn: đây là thiết bị giảm âm giúp giảm âm thanh của tiếng nước nhỏ giọt trong quá trình vận hành của tháp.

 

>> Xem thêm: Độ Dẫn Điện của Nước trong Hệ Thống Giải Nhiệt và Ý Nghĩa Của Nó.

2. Nguyên lý hoạt động

2.1. Tháp giải nhiệt tròn

Khi khởi động tháp giải nhiệt, nước sẽ được phun từ trên xuống tấm tản nhiệt theo dạng tia qua hệ thống đầu phun và ống chia nước của thiết bị.

Trong lúc đó, nguyên lý tháp giải nhiệt sẽ sử dụng không khí mát từ bên ngoài đưa vào tháp ở cửa vào nằm dưới đáy tháp. Không khí sẽ di chuyển ngược lên, đi qua tấm tản nhiệt, tiếp xúc với nước và cuốn theo hơi nước nóng đưa ra môi trường bên ngoài.

Nước mát còn lại trong tháp giảm từ 5 - 12°C (tùy dòng tháp) so với nhiệt độ ban đầu sẽ được đưa tới các nhà máy, xí nghiệp hoặc tòa nhà lớn để giải nhiệt cho máy

2.2. Tháp giải nhiệt vuông

Dòng tháp giải nhiệt cooling tower này có thiết kế luồng khí đưa xuống bồn nước theo phương thẳng đứng, cùng chiều với lưu lượng nước chảy thẳng xuống bởi tác động của trọng lực. Khi đó, nước sẽ được dàn đều trên bề mặt màng giải nhiệt qua hệ thống phân phối nước dạng máng hoặc đầu phun.

Cùng thời điểm đó, không khí luân chuyển sẽ cuốn theo hơi nước nóng ra môi trường bên ngoài, giúp làm giảm nhiệt độ của nước trong hệ thống tuần hoàn.

Cuối cùng, tương tự như tháp giải nhiệt nước dạng tròn, nước mát sẽ được đưa tới nhà xưởng để giải nhiệt cho hệ thống máy móc, trang thiết bị tại đây.
 

>> Xem thêm: Kiểm soát ăn mòn trong hệ thống tháp giải nhiệt.

 

II. Chiller

1. Cấu tạo

 

• Cấu tạo của chiller gồm 4 thiết bị chính của chu trình nhiệt căn bản là: Máy nén, van tiết lưu, thiết bị ngưng tụ và thiết bị bay hơi.

 

• Chiller buộc phải đạt tiêu chuẩn ARI. Việc phân loại Chiller có thể dựa vào Máy nén (Priston, trục vít, ly tâm, xoắn ốc,...) hoặc dựa vào loại thiết bị ngưng tụ như Giải nhiệt nước (water-cooled), Giải nhiệt gió (Air-Cooled), hay thiết bị hồi nhiệt (Heat Recovery).

2. Phân loại:

 

• Chiller giải nhiệt bằng gió

   

• Chiller giải nhiệt bằng nước

​3. Sơ đồ nguyên lý hoạt động:

 

• Chiller hoạt động dựa trên các nguyên lý nhiệt học, áp dụng sự chuyển đổi lý tính trạng thái vật chất: Hơi nước ngưng tụ thành chất lỏng, chất lỏng ngưng tụ thành chất rắn.

 

• Theo đó, chất rắn khi chuyển sang trạng thái lỏng hoặc khí sẽ có tính chất thu nhiệt (Tức là lấy nhiệt từ môi trường xung quanh khiến cho nó lạnh đi). Trong quá trình hoạt động của Chiller, Gas lạnh lỏng bay hơi, thu nhiệt từ nước làm cho nước bị mất nhiệt và lạnh đi.

 

• Sau đó, quá trình diễn ra ngược lại: Gas ở trạng thái áp suất thấp sẽ bị nén lại bởi máy nén gas lạnh, lúc này gas đang ở trạng thái hơi áp suất cao. Khi dàn ống đồng thổi gió hoặc từ cooling water đưa gió vào để làm thành gió lạnh thì gas sẽ được giải nhiệt và chuyển sang trạng thái lỏng (hiện tượng thu nhiệt). Tất cả nằm trong 1 chu trình kín. Trạng thái lỏng và hơi của gas được điều chỉnh bằng van tiết lưu.

 

>> Xem thêm: Các tiêu chuẩn nước cần kiểm soát trong Chiller công nghiệp.

 

III. Hệ thống điều hòa trung tâm nước (Water Chiller) và vai trò của Chiller trong hệ thống Water Chiller

 
Hệ thống điều hòa trung tâm nước (Water chiller) là một hệ thống các cụm thiết bị bao gồm:
 

• Cụm trung tâm nước (Water - Cooled chiller)

 

• Bơm nước lạnh (và Hệ thống đường ống nước lạnh)

 

• Hệ thống tái sử dụng trực tiếp: AHU hoặc FCU, PAU, PHE,...

 

• Hệ thống tái sử dụng gián tiếp: Hệ thống đường ống gió thổi qua các phòng sử dụng điều hòa, Các van điều chỉnh ống gió, miệng gió: Damper, VAV,...vv.

 

• Cooling Tower, hệ thống Bơm và tuần hoàn nước qua Cooling Water.

Trong hệ thống Water Chiller, thì Chiller đóng vai trò là trung tâm của cả hệ thống và chia hệ thống ra làm 2 pha rõ rệt: Pha làm lạnh gồm Bình bay hơi của chiller cùng các thiết bị AHU, FCU. Pha giải nhiệt gồm Bình ngưng tụ Chiller  và Cooling Tower. Bản chất Chiller là thiết bị tạo ra nước lạnh, nước lạnh này được bơm tới các thiết bị sử dụng như FCU, AHU. Tại đây, nước lạnh trao đổi nhiệt với không khí, sau đó nước lại nóng lên và sẽ quay trở lại Chiller nhả nhiệt vào Gas lạnh và tiếp tục 1 vòng tuần hoàn mới. Tùy theo thiết kế của hệ thống mà có thể có các hệ thống bơm khác nhau được sử dụng. Hệ bơm phổ biến thường gặp là Primary - Secondary hoặc VPF.

Cách hoạt động của hệ thống: Sau khi Gas nhận được nhiệt độ từ nước sẽ nóng lên và bay hơi, gas được nén lên áp suất cao và dẫn tới bình ngưng, tại đây gas sẽ nhả nhiệt vào nước và trở về trạng thái lỏng. Lúc này nước nhận nhiệt từ gas nóng sẽ được bơm về tháp giải nhiệt để nhả nhiệt độ vào không khí ngoài trời và lại tiếp tục tuần hoàn về giải nhiệt cho Chiller. Hệ bơm giải nhiệt độc lập hoàn toàn với Hệ Bơm nước lạnh.

Còn đối với hệ thống Air-Cooled-Chiller thì sau khi Gas nhận nhiệt từ nước sẽ bay hơi và được nén lên bình ngưng. Tại bình ngưng, gas nhả nhiệt trực tiếp ra ngoài không khí và ngưng tụ lại. Do air cooled chiller sử dụng không khí để giải nhiệt nên chiller thường được đặt ngoài trời như các dàn nóng khác.

 

>> Xem thêm: Quy trình vệ sinh và thụ động cho hệ thống Chiller mới

IV. Các vấn đề thường gặp phải trong hệ Cooling tower

1. Ăn mòn thiết bị  

1.1. Nguyên nhân
 

• pH: pH thấp: ăn mòn acid

 

•  pH cao: ăn mòn kiềm

 

• Độ dẫn điện:

Mối liên hệ giữa tốc độ ăn mòn và độ dẫn điện
 

• Oxi hòa tan và nhiệt độ:

Mối liên hệ giữa tốc độ ăn mòn bởi oxi và nhiệt độ
 

• Khí hòa tan:

 

• CO2 : CO2 + H2O => H2CO3

 

• NH3 + H2O => NH4OH

NH3 : NH4OH + Cu2+ => Cu(NH3)2+ + H2O
 

• Cl2 : Cl2 + H2O => HCl + HOCl

 

• O2

 

• H2S

 

• Chất rắn lơ lửng:

Ở những nơi tốc độ dòng chảy thấp, các chất rắn lơ lửng bị sa lắng xuống bề mặt kim loại và trở thành nơi lưu trú của các tác nhân gây ăn mòn.
Khi tốc độ dòng chảy đủ lớn, sự di chuyển của chất rắn lơ lửng gây bào mòn bề mặt kim loại.
 

1.2. Tác hại của ăn mòn

- Hư hỏng thiết bị à Ảnh hưởng tới sản xuất, tăng chi phí bảo trì và thay thế.

- Giảm tuổi thọ của thiết bị

- Giảm khả năng trao đổi nhiệt của thiết bị      

 

2. Cáu cặn và các tạp chất lơ lửng

2.1. Nguyên nhân gây cáu cặn

- Độ cứng.

Ca2+ + CO32- / SO42- => Ca CO3 / CaSO4

Mg2+ + CO32- / SiO32- => MgCO3 / CaSiO3

- Bụi bẩn từ môi trường xung quanh

Tháp đặt ngoài trời sẽ chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố.

+ Không khí, nước, bụi bẩn.

+ Lá cây, rác thải khác.

+ Xác chết vi sinh, rêu tảo: Xác chết vi sinh tạo nên các dạng bùn và chất sa lắng à Hình thành cáu cặn trong hệ thống giải nhiệt

- Độ dẫn điện cao

Các muối hòa tan có trong nước: NaCl, KCl, SO42-, NO3-, PO43- v.v...làm tăng khả năng dẫn điện của nước, và cũng là tác nhân gây cáu cặn trong hệ thống.

2.2. Tác hại của cáu cặn trong hệ thống giải nhiệt

- Giảm hiệu quả truyền nhiệt à Tăng nguyên, nhiên liệu để duy trì công suất thiết bị

- Tắc nghẽn đường ống, van, lọc àTăng chi phí bảo trì, sửa chữa

- Dừng hệ thống nếu hiện tượng trầm trọng ảnh hưởng tới sản xuất, chất lượng sản phẩm, doanh thu
   

3. Sự phát triển của vi sinh vật

3.1. Nguyên nhân

- Chất lượng nước

- Nhiệt độ

- Ánh sáng

3.2. Tác hại của vi sinh

- Cách ly bề mặt trao đổi nhiệt -> Hiệu quả truyền nhiệt kém, tiêu thụ điện năng lớn.

- Giảm tốc độ dòng chảy -> Ảnh hưởng đến công suất hệ thống

- Tắc nghẽn máng phân phối nước -> Tăng thời gian bảo trì, sửa chữa.

- Ăn mòn, cáu cặn -> Giảm tuổi thọ của thiết bị

- Legionella - > Gây bệnh viêm phổi cấp tính cho người tiếp xúc.
 

>> Xem thêm: Tấm tản nhiệt cho tháp giải nhiệt - các loại tấm tản nhiệt và chức năng của chúng.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mọi thông tin cần tư vấn quý khách có thể liên hệ với chúng tôi thông qua:
 

CÔNG TY TNHH REECHEM
 

Địa chỉ: Tầng 5 tòa nhà Lighthouse, 1254 Xô Viết Nghệ Tĩnh, P.Hòa Cường Nam, Q.Hải Châu, Tp.Đà Nẵng
 

Điện thoại: 0236 391 88 68 / Hotline (zalo): 0789 086 626
 

Email: info@reechem.com.vn
 

Website: reechem.com.vn