Hướng dẫn cách tính toán thiết kế tháp giải nhiệt đảm bảo hiệu quả nhất

15 Tháng Một, 2022 0 Tuong Nguyen

Hiện nay, tháp hạ nhiệt được đánh giá là giải pháp làm mát hiệu quả, tiết kiệm chi phí nhất cho hệ thống các trang thiết bị, máy móc nhà xưởng, công nghiệp, khu công ty…  Vậy làm thế nào để tính toán thiết kế tháp giải nhiệt hiệu quả, phù hợp nhất cho đơn vị của mình? Hãy cùng Palda giải đáp chi tiết thắc mắc này qua bài viết sau đây.

Tháp giải nhiệt là gì? 

Như đúng tên gọi, tháp giải nhiệt là thiết bị được thiết kế chuyên dụng trong việc làm mát, hạ nhiệt nước trong quá trình hoạt động tại các nhà máy sản xuất, các khu trung tâm thương mại, các tòa nhà… Nhiệm vụ của tháp là đưa phần lượng nhiệt nước nóng đi ra ngoài không khí theo nguyên lý bốc hơi. Đồng thời trả lại nước mát giúp điều hòa nhiệt độ cho các trang thiết bị, máy móc.

Tháp giải nhiệt, thiết bị đảm bảo hiệu quả làm mát tốt nhất tại nhà xưởng

Với thiết bị này, các đơn vị hoàn toàn yên tâm về các thiết bị máy móc không bị nóng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của cả doanh nghiệp. 

Tại sao cần tính toán thiết kế tháp giải nhiệt?

Hiện nay, các loại tháp hạ nhiệt được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề sản xuất khác nhau. Tuy nhiên, tùy theo mỗi cơ sở kinh doanh và các lĩnh vực nói riêng sẽ có yêu cầu khác nhau về thiết bị để phù hợp nhất cho mục đích sử dụng và quy mô của đơn vị. 

Việc đưa ra các tính toán thiết kế tháp giải nhiệt chính xác sẽ giúp đơn vị chọn được tháp có thông số kỹ thuật phù hợp, sẵn sàng đáp ứng tốt nhất nhu cầu cho công việc. 

Sử dụng tháp không đảm bảo được công suất, trữ lượng nước làm mát không phù hợp cho các máy móc. Điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến một số vấn đề như gây ra hỏng hóc, không bảo vệ tốt cho hệ thống sản xuất cũng như làm định trệ cả dây chuyền hoạt động. 

Ngược lại, nếu lắp đặt sử dụng tháp hạ nhiệt công suất quá lớn sẽ vừa làm lãng phí chi phí đầu tư tháp cũng như hao tốn nguyên liệu. 

Mặt khác, khi đơn vị đã thi công lắp đặt tháp thì rất khó để điều tiết hiệu suất cho phù hợp. Vậy nên phải sử dụng cách tính chọn tháp giải nhiệt phù hợp nhất cho hệ thống làm việc ngay từ khâu tìm hiểu. 

Phải tính toán thiết kế tháp giải nhiệt như thế nào?

Để lựa chọn và lắp đặt tháp làm mát nước công nghiệp chính xác, các đơn vị khi chọn mua thiết bị cần biết cách tính chọn tháp giải nhiệt ít nhất gồm 3 phần: Công suất tháp, chọn máy bơm và tính thể tích cho bể.  

Tính chọn tháp giải nhiệt về công suất

Để chọn cho doanh nghiệp của mình một tháp phù hợp nhất cho nhu cầu, các đơn vị cần biết hệ thống máy trong nhà xưởng của mình sử dụng có mức tổng công suất tỏa nhiệt là bao nhiêu.

Cách tính chọn công suất của tháp hạ nhiệt tiêu chuẩn

Cách xác định công suất tỏa nhiệt không quá khó. Bằng cách  xác định nhiệt độ nước trước khi đưa vào hệ thống và nhiệt độ của nước sau khi ra đã đi ra khỏi hệ thống cộng lượng nước vào và ra.

Sau khi có đủ các thông số trên, bạn sẽ áp dụng cách tính công suất tỏa nhiệt theo công thức như sau:  

Q = C*M*(T2-T1)

Trong đó:

  • Q : Đại lượng công suất tỏa nhiệt
  • C: Nhiệt dung riêng của nước
  • M: Khối lượng của nước 
  • T2, T1: Nhiệt độ của nước sau khi đã trừ đi nhiệt độ ban đầu.

Dựa vào công thức này, kết hợp thêm các yếu tố nhiệt độ của môi trường, điều kiện mặt bằng và sự quan trọng của hệ thống là sẽ xác định được công suất cần có để đáp ứng nhu cầu giải nhiệt làm mát cho các thiết bị, máy móc trong nhà xưởng. 

Lựa chọn máy bơm phù hợp

Máy bơm nước đóng vai trò vô cùng quan trọng với chức năng đưa nước vào trong tháp. Để đảm bảo quá trình nước đưa nhanh, khi chọn máy bơm chúng ta cần xác định được hai yếu tố là áp suất của bơm và lưu lượng của bơm nước. Cụ thể: 

Áp suất máy bơm và lưu lượng nước trên máy bơm phải có mối quan hệ tỉ lệ nghịch. Ví dụ, lưu lượng máy bơm thấp thì áp suất cao và ngược lại, lưu lượng máy bơm cao thì áp suất sẽ phải thấp.

Chọn máy bơm phù hợp cho tháp hạ nhiệt

Như vậy để chọn máy bơm phù hợp cho tháp tản nhiệt được xác định thông qua loại tháp mà bạn lắp đặt cho đơn vị của mình. Lưu lượng của máy bơm được xác định thông qua tháp hạ nhiệt thuộc loại công suất lớn, vừa hay nhỏ. 

Áp suất của máy bơm được tính toán qua vị trí giữa bơm và tháp. Đường ống nước bơm vào tháp làm mát cần có kích thước và đường đi ra sao. 

Tính toán thiết kế tháp giải nhiệt, xác định thể tích bể trung gian 

Thể tích bể trung gian ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động liên tục của hệ thống bơm cũng như khả năng tuần hoàn và làm mát trong hệ thống.

Tính toán thiết kế bể trung gian

Thể tích của bể trung gian sẽ được tính dựa vào thể tích đường ống và công suất làm mát hệ thống. Ta có, công thức xác định thể tích cho bể trung gian như sau: 

Vmin = 6.5*Q + Vdo (lít)

Trong đó: 

  • Q: Công suất làm mát hệ thống (đơn vị tính KW)
  • Vdo: Thể tích của đường ống (đơn vị tính lít)

3. Hướng dẫn lắp đặt tháp hạ nhiệt đạt tiêu chuẩn

Dưới đây là hướng dẫn cơ bản lắp đặt tháp hạ nhiệt mà bạn đọc có thể tham khảo thêm:

Tính toán, lắp đặt thiết kế tháp làm mát sao cho hiệu quả nhất

Lắp giá đỡ cho quạt

Quạt là một bộ phận quan trọng và không thể thiếu trong tháp giải nhiệt. Vậy nên việc lắp đặt bộ phận giá đỡ rất quan trọng trong khâu tính toán thiết kế tháp. Thông thường, bộ phận này thường xuyên tiếp xúc hơi nước nóng nên các giá đỡ sẽ được làm từ chất liệu bền bỉ như chất liệu mạ kẽm, chống gỉ sắt với tuổi thọ trung bình khoảng 10 năm. 

Lắp đặt thân

Thân của tháp hạ nhiệt có độ bền cao và được chế tạo bằng chất liệu nhựa composite. Đây chính là nguyên liệu dùng trong đóng tàu nâng cao khả năng chống chịu với hóa chất, độ bền theo thời gian. Độ cao của thân tháp làm mát được cân đối hợp lý khi tính toán thiết kế lắp đặt tháp giải nhiệt, phù hợp với nhu cầu làm mát và đảm bảo sự bền bỉ theo thời gian.

Lắp đặt quạt tháp

Quạt tháp thường được cấu tạo chủ yếu từ chất liệu nhựa ABS hoặc nhôm kim loại có độ bền cao. Các vòng tua  của quạt thường hoạt động thấp nên không quá ồn. Lắp đặt quạt của giải nhiệt phù hợp đảm bảo lượng hơi nước thoát ra và tốc độ gió của tháp.

Lắp bộ phận tản nhiệt

Trong tính toán thiết kế tháp hạ nhiệt, tấm tản nhiệt thường là những màng PVC có thiết kế và được xử lý đặc biệt, giúp quá trình trao đổi nhiệt độ hiệu quả. Tuy nhiên, đối với điều kiện hoạt động trong môi trường chuyên biệt như nhiều bụi bẩn, nhiệt độ nước quá cao hoặc tiếp xúc nhiều với hóa chất, có thể sử dụng tấm tản nhiệt bằng chất liệu khác như PP hoặc gỗ.

Lắp phụ kiện đầu chia nước

Đầu chia nước trong tháp hạ nhiệt có thể chọn chất liệu nhựa hoặc nhôm để đảm bảo hiệu quả chia nước. Các đầu chia nước được tính toán trong khâu thiết kế tháp giải nhiệt có nhiệm vụ chia nước đều lên toàn bộ bề mặt tản nhiệt, hiệu suất làm mát được nâng cao đáng kể. 

Trên đây là những cách tính toán thiết kế giải nhiệt bạn có thể áp dụng để chọn được thiết bị phù hợp nhất theo nhu cầu làm mát của đơn vị mình. Hy vọng qua đó quý bạn đọc cũng hiểu hơn về thiết bị này cũng như có sự lựa chọn lắp đặt tháp chất lượng nhất.

Bài viết liên quan