Nguyên tắc hoạt động, vận hành và bảo trì tháp làm mát

Tháp giải nhiệt là thiết bị tản nhiệt thải sinh ra bởi các quy trình công nghiệp hoặc hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí thông qua sự bay hơi bằng cách đưa nước tiếp xúc với không khí. Nhiệt thải sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp hoặc làm lạnh thường được loại bỏ bằng nước làm mát. Làm mát trực tiếp đề cập đến việc lấy nước từ các nguồn nước tự nhiên như sông, hồ và biển làm nước làm mát. Sau khi hấp thụ nhiệt thải từ thiết bị quy trình, nước nóng được xả trở lại các nguồn nước này. Tháp giải nhiệt là cần thiết khi điều kiện làm mát trực tiếp không có sẵn. Chức năng của tháp giải nhiệt là thực hiện trao đổi nhiệt bên trong tháp giữa nước làm mát mang nhiệt thải và không khí, để nhiệt thải được truyền sang không khí và giải phóng vào khí quyển.

• Nguyên lý hoạt động cơ bản của tháp giải nhiệt
  • Không khí khô có entanpi thấp được quạt hút vào tháp giải nhiệt qua lưới vào không khí. Các phân tử nước nhiệt độ cao có áp suất hơi bão hòa cao chảy về phía không khí có áp suất thấp hơn, trong khi nước nóng ẩm có entanpi cao được phun vào bên trong tháp. Khi các giọt nước tiếp xúc với không khí, quá trình truyền nhiệt diễn ra theo hai cách: truyền nhiệt trực tiếp giữa không khí và nước, và bay hơi do chênh lệch áp suất giữa bề mặt hơi nước và không khí. Nhiệt được loại bỏ khỏi nước thông qua truyền nhiệt bay hơi để đạt được hiệu quả làm mát.
• Phương pháp vận hành đúng của tháp giải nhiệt
  • Mặc dù tháp giải nhiệt là một thiết bị phụ trợ trong hệ thống điều hòa không khí và làm lạnh, nó đảm nhận nhiệm vụ quan trọng là tản nhiệt tổng lượng nhiệt hấp thụ bởi toàn bộ hệ thống. Do đó, việc vận hành đúng đắn tháp giải nhiệt có liên quan trực tiếp đến hiệu suất làm lạnh và hiệu quả tiết kiệm năng lượng của toàn bộ hệ thống điều hòa không khí. Các hoạt động không đúng đắn của tháp giải nhiệt nêu trên khá phổ biến và xảy ra trong toàn bộ quy trình từ khi khởi động đến khi tắt máy, có thể gây ra những nguy hiểm nghiêm trọng. Các nhà khai thác và quản lý có liên quan cần đặc biệt chú trọng đến vấn đề này.
    Các phương pháp và yêu cầu vận hành đúng đắn cho tháp giải nhiệt như sau:
    1. Số lượng tháp giải nhiệt đang hoạt động phải tương ứng với số lượng đơn vị được kích hoạt.
    2. Đóng van nước vào và ra của tháp giải nhiệt khi quạt tắt để ngăn nước làm mát chảy qua các tháp không hoạt động.
    3. Sau khi tắt quạt của tháp giải nhiệt tạm thời được kích hoạt, đừng quên đóng van nước vào và ra của nó.
    4. Kiểm tra tình trạng hoạt động của tháp giải nhiệt sau khi khởi động cho mỗi ca làm việc. Nếu phát hiện nước làm mát chảy qua bất kỳ tháp giải nhiệt nào có quạt tắt, hãy đóng van nước vào và ra của nó kịp thời và điều chỉnh mực nước của khay thu nước.
    Một số bộ ngưng tụ, bộ bay hơi và máy làm lạnh trục vít của hệ thống điều hòa không khí được trang bị van điện. Tuy nhiên, van điện dễ bị lỗi và trục trặc, do đó cần kiểm tra tăng cường để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường và chính xác. Quá trình làm lạnh về cơ bản là một quá trình trao đổi nhiệt. Trao đổi nhiệt trong máy làm lạnh nước phức tạp hơn so với máy điều hòa không khí loại cửa sổ, loại tách rời và loại tủ. Loại trước sử dụng làm lạnh gián tiếp, trong khi loại sau áp dụng làm lạnh trực tiếp.
• Kiểm soát tiếng ồn của tháp giải nhiệt
  • (I) Phân tích nguồn âm thanh
    Tháp giải nhiệt được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống tuần hoàn nước làm mát của các khách sạn, nhà hàng, trung tâm mua sắm và tòa nhà văn phòng ở đô thị, và cũng được sử dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp công nghiệp như dầu khí, hóa chất, sản xuất điện và luyện kim.
    (II) Các nguồn tiếng ồn của tháp giải nhiệt bao gồm các bộ phận sau:
    1. Tiếng ồn đầu vào và đầu ra của quạt;
    2. Tiếng nước rơi;
    3. Tiếng ồn từ bộ giảm tốc quạt và động cơ;
    4. Tiếng ồn do máy bơm, đường ống và van của tháp giải nhiệt tạo ra.
    Tiếng ồn quay, tiếng ồn xoáy và tiếng ồn cơ học được tạo ra trong quá trình hoạt động của quạt làm mát. Phổ tiếng ồn của chúng có đặc điểm băng thông rộng. Mặc dù mức độ tiếng ồn không quá cao, nhưng nó có khả năng xuyên thấu mạnh, sẽ ảnh hưởng đến cư dân và các tòa nhà xung quanh, và cũng là một trong những yếu tố đóng góp cho các nguồn tiếng ồn khác. Các thành phần tiếng ồn chiếm ưu thế là tiếng ồn đầu vào-đầu ra của quạt và tiếng nước rơi. Quạt bức xạ tiếng ồn ra bên ngoài qua các cửa vào không khí, cửa ra và thân tháp. Tiếng ồn ở cửa ra khoảng 5-10 dB(A) cao hơn ở cửa vào không khí. Phổ của nó là phổ liên tục chiếm ưu thế bởi các thành phần tần số thấp, được phân loại là tiếng ồn tần số thấp. Khi nước nóng tuần hoàn rơi từ thiết bị phân phối nước và va vào nước tích tụ trong khay thu nước ở đáy tháp, tiếng ồn nước rơi được tạo ra, thuộc loại tiếng ồn tần số cao. Cường độ tiếng ồn nước rơi liên quan đến chiều cao rơi của nước và lưu lượng nước trên đơn vị thời gian. Tiếng ồn tổng thể của tháp giải nhiệt thể hiện phổ liên tục chiếm ưu thế tần số thấp mà không có các đỉnh tiếng ồn rời rạc rõ rệt, chủ yếu dao động từ 31,5 Hz đến 2000 Hz, với mức độ tiếng ồn khoảng 55-85 dB(A).
    (III) Giải pháp xử lý
    1. Kiểm soát tiếng ồn ở cửa vào và cửa ra không khí của tháp giải nhiệt: áp dụng thiết bị giảm tiếng ồn như bộ giảm âm và rào cản âm thanh theo điều kiện thực tế.
    2. Kiểm soát tiếng ồn nước rơi của thân tháp: triển khai các thiết bị giảm tiếng ồn bao gồm vỏ cách âm và rào cản âm thanh dựa trên điều kiện tại chỗ.
    3. Kiểm soát tiếng ồn giọt nước trong khay thu nước: áp dụng đệm nước hấp thụ tiếng ồn và bộ giảm âm giọt nước khi thích hợp.
    4. Kiểm soát rung động của tháp giải nhiệt: lắp đặt các thiết bị giảm rung động như bộ cách ly rung động và khớp nối mềm bằng cao su.