Tháp làm mát là gì?

A Tháp làm mát là một thiết bị thải nhiệt chất thải vào khí quyển bằng cách làm mát dòng nước làm mát, thường là một dòng nước, đến nhiệt độ thấp hơn. Các tháp có thể sử dụng sự bay hơi của nước để loại bỏ nhiệt quá trình và làm mát chất lỏng làm việc đến gần không khí ướt Nhiệt độ, hoặc trong trường hợp tháp làm mát khô, chỉ dựa vào không khí để làm mát chất lỏng làm việc đến gần nhiệt độ khô. Bóng đèn sử dụng nhiệt độ không khí.Các ứng dụng phổ biến bao gồm nước lưu hành làm mát được sử dụng trong các nhà máy lọc dầu, hóa dầu và các nhà máy hóa chất khác, nhà máy điện, nhà máy điện hạt nhân và hệ thống HVAC được sử dụng để làm mát các tòa nhà. thông gió và cảm ứng dự thảo tháp làm mát.Các tháp làm mát có kích thước khác nhau từ các đơn vị trên sân thượng nhỏ đến các cấu trúc đường cong đôi rất lớn (như thể hiện trong các hình ảnh liền kề), chiều cao lên đến 200 mét (660 feet) và đường kính 100 feet (330 feet), hoặc các cấu trúc hình chữ nhật có thể vượt quá 40 mét (130 feet) chiều cao và chiều dài 80 mét (260 feet). Tháp làm mát thường được liên kết với các nhà máy điện hạt nhân Thực vật và các nhà máy công nghiệp khác. Trong khi những tòa tháp lớn này rất dễ thấy, phần lớn các tháp làm mát nhỏ hơn nhiều và bao gồm nhiều tòa nhà được lắp đặt trên hoặc gần các tòa nhà để loại bỏ nhiệt từ điều hòa. Phát ra khói bụi hoặc khí độc hại, trong thực tế, khí thải từ những tòa tháp này không có dấu chân carbon và chỉ bao gồm hơi nước.

Phân loại bằng cách sử dụng

Làm nóng, thông gió và điều hòa không khí (HVAC):

Các tháp làm mát HVAC (sưởi, thông gió và điều hòa không khí) được sử dụng để xử lý ("từ chối ") nhiệt không mong muốn từ máy làm lạnh. ở hoặc gần nhiệt độ bóng đèn ướt. Máy làm lạnh làm mát bằng không khí phải từ chối nhiệt ở nhiệt độ bóng đèn khô cao hơn và do đó có hiệu suất chu kỳ Carnot ngược trung bình thấp hơn. Trong các vùng có khí hậu nóng, các tòa nhà văn phòng lớn, bệnh viện và trường học thường sử dụng một hoặc nhiều tháp làm mát như một phần của điều hòa không khí của chúng Các hệ thống. Về cơ bản, các tháp làm mát công nghiệp lớn hơn nhiều so với các tháp HVAC. HVAC sử dụng các tháp làm mát kết hợp một tháp làm mát với máy làm lạnh làm mát bằng chất lỏng hoặc bình ngưng làm mát bằng chất lỏng. Một tấn điều hòa không khí được định nghĩa là loại bỏ 12.000 BTU (3,5 kW) mỗi giờ. Từ chối khoảng 15.000 đơn vị nhiệt của Anh (4,4 kW) mỗi giờ do nhiệt lượng chất thải bổ sung tương đương với năng lượng cần thiết để điều khiển máy nén máy làm lạnh. 1.500 lbs/giờ (680 kg/giờ) nước được làm mát đến 10 ° F (5,6 ° C), tương đương với 15.000 nhiệt độ Hoàng gia mỗi giờ (4,4 kW), giả sử hệ số hiệu suất của máy làm lạnh (COP) là 4.0. Cảnh sát này tương đương với tỷ lệ hiệu quả năng lượng (EER) là 14.

Tháp làm mát cũng được sử dụng trong các hệ thống HVAC có nhiều bơm nhiệt nguồn nước chia sẻ một vòng nước đường ống phổ biến. Trong hệ thống này, bất cứ khi nào bơm nhiệt hoạt động ở chế độ làm mát, nước lưu thông bên trong chu trình nước đều lấy nhiệt từ bình ngưng của bơm nhiệt, sau đó sử dụng tháp làm mát bên ngoài để lấy nhiệt từ chu trình nước và xả nó vào khí quyển Tương phản. Khi bơm nhiệt hoạt động ở chế độ sưởi, thiết bị ngưng tụ lấy nhiệt từ nước tuần hoàn và xả nó vào không gian để được làm nóng. Khi mạch nước được sử dụng chủ yếu để làm nóng tòa nhà, tháp làm mát thường được đóng lại Xuống (và có thể được thoát nước hoặc mùa đông để ngăn ngừa thiệt hại đóng băng) và nhiệt được cung cấp bằng các phương tiện khác, thường là từ một nồi hơi riêng biệt.

Tháp làm mát công nghiệp

Tháp làm mát công nghiệp được sử dụng để loại bỏ nhiệt khỏi các nguồn khác nhau, chẳng hạn như máy móc hoặc vật liệu chế biến nóng. Mục đích chính của các tháp làm mát công nghiệp lớn là để loại bỏ nhiệt được hấp thụ bởi các nhà máy điện, nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu Cây, cây bán dẫn và các hệ thống nước làm mát lưu hành công nghiệp khác. Tốc độ lưu thông nước làm mát của nhà máy nhiệt điện than 700 mwth điển hình là khoảng 71.600 mét khối mỗi giờ (315.000 gallon Mỹ mỗi phút). .Nếu cùng một loại cây không có tháp làm mát và sử dụng nước làm mát một lần, nó sẽ cần khoảng 100.000 mét khối mỗi giờ, lượng nước làm mát lớn thường giết chết hàng triệu con cá và ấu trùng mỗi năm vì các sinh vật ảnh hưởng đến màn hình đo lượng tiêu thụ. liên tục được đưa trở lại đại dương, hồ hoặc sông và liên tục được cung cấp lại cho các nhà máy. Ngoài ra, việc xả một lượng lớn nước nóng có thể làm tăng nhiệt độ của dòng sông hoặc hồ đến mức không thể chấp nhận được đối với hệ sinh thái địa phương. có thể tiêu diệt cá và các sinh vật dưới nước khác (xem ô nhiễm nhiệt), hoặc chúng có thể dẫn đến sự gia tăng các sinh vật có hại như vẹm ngựa vằn hoặc các loài tảo xâm lấn. Truyền nhiệt trên một khu vực rộng lớn hơn nhiều so với nước nóng có thể trong một cơ thể của nước. Không thể sử dụng nước làm mát để sử dụng tiếp theo (trừ khi trời mưa ở đâu đó), trong khi chỉ có thể tái sử dụng nước làm mát bề mặt. Nằm ở các khu vực ven biển tận dụng một lượng nước biển. Nhưng ngay cả ở đó, các cửa hàng nước thải ngoài khơi cần được thiết kế rất cẩn thận để tránh các vấn đề về môi trường.

Các nhà máy lọc dầu cũng có các hệ thống tháp làm mát rất lớn. Một quy trình nhà máy lọc dầu lớn điển hình 40.000 tấn dầu thô mỗi ngày (300.000 thùng (48.000 mét khối) mỗi ngày) và lưu thông khoảng 80.000 mét khối nước mỗi giờ trong hệ thống tháp làm mát.Các tháp làm mát cao nhất trên thế giới là hai tháp làm mát 202 mét (663 feet) tại Nhà máy điện nhiệt Kalisindh ở Jalawal, Rajasthan, Ấn Độ.