3 hệ thống tháp làm mát và cách thức hoạt động của chúng

Làm mát là việc truyền năng lượng nhiệt từ môi trường này sang môi trường khác. Trong các ứng dụng công nghiệp, làm mát có thể rất quan trọng để đảm bảo rằng các quá trình hoạt động không gây ra nhiệt quá nóng cho thiết bị hoặc sản phẩm.

Có nhiều cách khác nhau để thiết lập một hệ thống tháp giải nhiệt công nghiệp, nhưng có ba loại cơ bản có thể được tóm tắt bằng cách kiểm tra nước làm mát được sử dụng trong mỗi hệ thống.

Hệ thống tháp làm mát một lần

Trong tháp làm mát một lần, nước được bơm từ một nguồn gần đó và chỉ truyền một lần qua hệ thống để hấp thụ nhiệt. Sau đó nó được thải trở lại nguồn ban đầu. Nguồn này có thể là sông, hồ, hoặc đại dương.

Thiết kế này là phổ biến đối với nhưng nơi có khối lượng lớn nước giá rẻ. Ngoài ra, các hệ thống này là điển hình khi nhu cầu làm mát thấp hoặc trung bình, các quy trình không quan trọng, và có chỗ chứa thiết bị lớn và khối lượng nước lớn.

Một nhược điểm đối với hệ thống tháp làm mát một lần là sự nhạy cảm với sự xáo trộn bởi các sự kiện ngẫu nhiên, chẳng hạn như lũ lụt. Hơn nữa, các hệ thống này đang được loại bỏ do lo ngại về chất lượng nước sau khi thải ra bên ngoài môi trường.

Thay đổi nhiệt độ trung bình: 5-10 ° F (3-6 ° C)

Lượng nước được sử dụng: Cao

Ví dụ:

Hệ thống nước uống
Xử lý nước
Dịch vụ chung

Hệ thống tuần hoàn khép kín / Tháp giải nhiệt khô:

Trong các hệ thống tuần hoàn kín hoặc tháp giải nhiệt khô, nhiệt được hấp thụ bởi nước làm mát được chuyển sang chất làm mát thứ hai, hoặc thải vào khí quyển. Từ khô được sử dụng bởi vì nước không bao giờ tiếp xúc với không khí, và kết quả là, rất ít nước bị mất. Động cơ ô tô là một ví dụ điển hình của một hệ thống làm mát khép kín.

Sự bay hơi không được sử dụng trong các tháp làm mát tuần hoàn kín. Thay vào đó, không khí mát chạy qua một loạt các ống nhỏ chứa chất làm mát tuần hoàn. Nhiệt được truyền từ chất lỏng nóng bên trong ống vào không khí mát, dẫn đến làm mát. Chất làm mát sau đó được đưa trở lại vào động cơ.

Sơ đồ hệ thống tháp làm mát tuần hoàn kín

Thay đổi nhiệt độ trung bình: 10-15 ° F (6-8 ° C)

Lượng nước được sử dụng: ít

Ví dụ:

Bộ tản nhiệt ô tô
Hệ thống nước lạnh
Bộ điều khiển nhiệt độ thực phẩm

Hệ thống tuần hoàn mở / Tháp giải nhiệt nước / Tháp giải nhiệt bay hơi:

Các hệ thống làm mát tuần hoàn mở hoặc tháp giải nhiệt nước là những thiết kế được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành công nghiệp. Cũng giống như trong các hệ thống tuần hoàn kín, hệ thống tuần hoàn mở sử dụng cùng một lượng nước nhiều lần. Điểm nổi bật nhất của nó là tháp giải nhiệt lớn ngoài trời sử dụng hơi bay hơi để giải nhiệt từ nước làm mát. Do cơ chế này, loại tháp giải nhiệt này còn được gọi là tháp giải nhiệt bay hơi. Hệ thống này bao gồm ba phần chính của thiết bị: các máy bơm nước tuần hoàn, các bộ trao đổi nhiệt và tháp giải nhiệt.

Làm thế nào tháp giải nhiệt nước làm việc:

Các hệ thống làm mát tuần hoàn mở có "tháp ướt", nơi nước làm mát tiếp xúc trực tiếp với luồng không khí hướng lên trên. Nước từ bộ trao đổi nhiệt được bơm đồng đều trên boong trên cùng của tháp giải nhiệt. Nó rơi xuống dưới dạng các giọt nhỏ khi nó đi qua một loạt các tấm tản nhiệt, được gọi là điền vào tháp giải nhiệt. Sự lấp đầy này có thể là tấm nhựa gợn sóng, thanh gỗ hoặc các thiết bị khác làm tăng diện tích bề mặt, do đó làm tăng sự bay hơi. Khi các giọt nước dội ra khỏi tháp giải nhiệt, các phân tử nóng nhất tách ra khỏi nước và được đưa lên và ra khỏi tháp là "bay hơi". Nước làm mát còn lại thu thập trong một bể ở dưới cùng của tháp, được gọi là lưu vực. Nước làm mát này có thể được bơm trở lại vào bộ trao đổi nhiệt.