Cấu tạo, sơ đồ và nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt là một trong những giải pháp làm mát nhà xưởng được nhiều doanh nghiệp lựa chọn hiện nay. Bởi đây là phương pháp giải nhiệt hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho các xưởng sản xuất. Tuy nhiên không phải ai cũng đã biết và hiểu rõ về tháp hạ nhiệt. Do đó trong bài viết dưới đây chúng tôi sẽ chia sẻ với các bạn sơ đồ nguyên lý và cấu tạo tháp giải nhiệt. 

Khái quát về tháp giải nhiệt

Khái niệm

Tháp giải nhiệt là một phần quan trọng của hệ thống làm mát của các nhà xưởng. Tháp giải nhiệt có nhiệm vụ là làm mát nước có nhiệt độ cao một cách nhanh chóng để đảm bảo hiệu suất làm việc của hệ thống. Hiện thiết bị này rất được các doanh nghiệp ưa chuộng, bởi nó mang lại hiệu quả làm mát cao mà chi phí thấp hơn nhiều lần sao với những hệ thống làm mát khác. 

Tìm hiểu khái quát về tháp giải nhiệt

Ngoài tên gọi là tháp giải nhiệt thiết bị này còn được gọi bằng nhiều tên gọi khác như tháp làm mát nước, tháp hạ nhiệt nước, tháp giải nhiệt nước, cooling tower… 

Phân loại

Nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng các nhà sản xuất tháp giải nhiệt đã cho ra thị trường nhiều mẫu tháp giải nhiệt với công suất và thiết kế khác nhau. Cụ thể như sau:

• Theo công suất: Tháp giải nhiệt được chia làm 2 loại theo công suất đó là tháp làm mát nước mini (có công suất từ 5TR -50TR) và tháp giải nhiệt công nghiệp (có công suất từ 50TR -1000TR). 
• Theo thiết kế bên ngoài: Theo thiết kế hình dáng bên ngoài tháp làm mát nước được chia làm 2 loại đó là Cooling tower vuông và cooling tower tròn. 
• Theo cơ chế sử dụng nước: Phân loại theo cơ chế sử dụng nước tháp giải nhiệt được chia làm 3 loại là tháp giải nhiệt tuần hoàn kín, tuần hoàn hở và không tuần hoàn
• Theo nguyên lý hoạt động: Phân loại theo nguyên lý sử dụng tháp giải nhiệt được chia làm 2 loại đó là tháp giải nhiệt nước đối lưu tự nhiên và đối lưu cơ học (có sự trợ giúp của quạt).

Cấu tạo của tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt được cấu tạo như thế nào là câu hỏi chung của rất nhiều người khi tìm hiểu về tháp. Do đó ngay sau đây chúng tôi sẽ chia sẻ chi tiết về cấu tạo của tháp giải nhiệt để các bạn có thể hiểu rõ hơn về thiết bị này.

Mặc dù hiện nay trên thị trường có nhiều loại tháp giải nhiệt khác nhau nhưng về cơ bản chúng đều được cấu tạo từ những bộ phận chính như sau:

Tháp giải nghiệt có cấu tạo như thế nào?

Khung và thân tháp giải nhiệt nước

Đối với những sản phẩm Cooling tower có công suất lớn khung của chúng sẽ được chế tạo từ kim loại có độ chắc khỏe cao. Phía bên ngoài khung luôn được bao một vỏ sơn với khả năng chống oxy hóa. Còn đối với những sản phẩm Cooling tower có công suất nhỏ hơn thì thân tháp cũng chính là khung cứng của tháp.

Vật liệu để làm khung tháp thường sẽ là thép cao cấp không gỉ và có khả năng chống ăn mòn cao. Vỏ tháp được làm từ vật liệu có khả năng chống lão hóa và không bị bám rong rêu theo thời gian. Nhờ có những yếu tố như vậy mà tháp giải nhiệt cho phép người sử dụng lắp đặt ở ngoài trời mà không cần lo lắng việc tháp bị hỏng hóc.

||Xem thêm: Tháp giải nhiệt là gì? Cấu tạo, chức năng & nguyên lý

Khối đệm tháp hạ nhiệt

Khối đệm của tháp giải nhiệt hay còn được gọi với tên gọi khác là tấm tản nhiệt. Vật liệu được nhà sản xuất chọn để chế tạo khối đệm cho tháp thường là gỗ cứng hoặc nhựa. Nhiệm vụ bộ phận này trong tháp hạ nhiệt là giúp cho nước được tản đều để không khí có thể lấy được nhiều nhiệt lượng nước nhất. Điều này sẽ giúp cho nước nóng được hạ nhiệt một cách nhanh chóng. Hiện nay trên thị trường, khối đệm của tháp giải nhiệt có hai loại đó là khối đệm dạng màng và khối đệm dạng phun. Cụ thể  như sau:

• Khối đệm dạng phun: Khối đệm dạng phun của tháp hoạt động dựa trên cơ chế giải nhiệt đơn giản. Trên khối đệm có các thanh chắn nằm ngang, khi nước rơi xuống va vào sẽ bị tách ra thành những hạt nhỏ hơn. Điều này giúp cho bề mặt tiếp xúc của nước và không khí nhiều hơn từ đó nâng cao  hiệu quả giải nhiệt
• Khối đệm dạng màng: Giống với tên gợi khối đệm này được thiết kế với những màng nhựa mỏng, xếp sát nhau. Khi nước rơi qua các màng màng mỏng sẽ trao đổi nhiệt với không khí, giúp cho nhiệt độ của nước được giảm một cách nhanh chóng.

Đệm của tháp giải nhiệt nước

Vòi phun

Vòi phun của cooling tower được làm bằng nhựa ABS hoặc từ hợp kim nhôm tùy theo công suất lạnh của model. Nhiệm vụ của bộ phận này đó chính là thực hiện phun nước, phân chia nước lên trên khối đệm sao cho đồng đều để đảm bảo hiệu quả trao đổi nhiệt của nước và không khí. Những model có công suất nhỏ (tháp giải nhiệt mini) sẽ đi kèm với đầu vòi phun làm bằng nhựa. Đối với những model có công suất lớn  thì sẽ đi kèm với đầu vòi phun là bằng nhôm.

Bể chứa nước lạnh

Bể chứa nước lạnh của tháp giải nhiệt có dạng bán cầu được thiết kế với bộ phận thu nước hoặc có một điểm trũng xuống ở giữa để xả nước lạnh vào đường ống dẫn đến hệ thống làm mát cho dây chuyền, máy móc trong nhà máy.

Vị trí của bể chứa luôn năm ở phía dưới của tháp. Nhiệm vụ của nó là hứng và lưu trữ nước đã làm mát từ khối đệm chảy xuống.

Bể chứa nước lạnh

Quạt

Quạt của tháp giải nhiệt nước có nhiệm vụ là thông gió cưỡng bức ở bên trong của tháp nhằm đưa lượng không khí lớn nhất có thể vào bên trong hệ thống giúp việc làm mát nước được hiệu quả hơn. Hiện nay quạt của cooling tower có 2 loại đó là quạt làm từ nhựa ABS và quạt làm từ hợp kim nhôm. Cụ thể như sau:

• Quạt làm từ nhựa ABS được sử dụng để lắp đặt cho các sản phẩm tháp giải nhiệt  có công suất 5RT đến 50RT.
• Quạt làm bằng hợp kim nhôm được sản xuất để lắp ráp cho các thiết bị tháp làm mát có công suất từ 50RT trở lên.

Các bộ phận khác

Ngoài những bộ phận cơ bản chúng tôi vừa giới thiệu ở trên thì tháp giải nhiệt còn có nhiều các linh phụ kiện khác như: Tấm chắn nước, động cơ quạt, hộp số giảm tốc, hộp số, máy bơm…

Sơ đồ tháp giải nhiệt

Trong phần này của bài viết chúng tôi sẽ chia sẻ thông tin về sơ đồ nguyên lý tháp giải nhiệt để giúp các bạn có thể nắm rõ được cơ chế hoạt động của tháp. Như chúng ta đã biết chức năng chính của tháp giải nhiệt đó là làm giảm nhiệt độ của nước thông qua nguyên lý bay hơi của nước. Nhiệt có trong nước sẽ được chuyển qua không khí và được đưa ra ngoài. Cụ thể quá trình chuyển hóa này diễn ra như sau:

Sơ đồ nguyên lý tháp giải nhiệt

Bên trong tháp luồng không khí sẽ di chuyển ngược hướng với nguồn nước. Luồng khí mát từ môi trường sẽ được đưa vào bên trong tháp tiếp xúc với những phân tử nước mang nhiệt lượng cao. Khi nhận nhiệt từ nước không khí có sự giãn nở do nóng lên, trọng lượng của không khí cũng trở nên nhẹ hơn do đó nó được đẩy ra khỏi tháp theo chiều thẳng đứng. 

Còn nước nóng được giải nhiệt sẽ được phun thẳng xuống và tản đều trên đệm hạ nhiệt bên trong tháp. Tại đây, sau khi đã trao đổi nhiệt với không khí nước mát được đưa đến bồn chứa ở phía dưới sau đó đi chuyển qua hệ thống các đường ống để đến nơi cần làm mát.

||Xem thêm: Nguyên lý Hoạt Động Của Tháp Giải Nhiệt và Ứng Dụng

Trên đây là những thông tin chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn về tháp giải nhiệt. Hy vọng thông qua bài viết các bạn đã hiểu rõ nguyên lý và cấu tạo tháp giải nhiệt.