หอคอยหล่อเย็นเป็นส่วนสำคัญของอาคารและอุตสาหกรรมหลายแห่ง เช่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และโรงงานแปรรูปอาหาร เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิที่เหมาะสม เมื่อเวลาผ่านไป หอคอยหล่อเย็นหลายประเภทและหลายแบบได้รับการแนะนำ โดยมีคุณสมบัติที่ทันสมัยเพื่อให้ทำงานได้สูงสุดในช่วงเวลาสั้นๆ

ในบทความบล็อกโดยละเอียดนี้ เราจะพูดถึงการทำงานของหอคอยหล่อเย็น ประเภทหอคอยหล่อเย็นที่ดีที่สุด ส่วนประกอบที่สำคัญและวิธีการทำงาน และปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อความสามารถในการทำงานของหอคอยหล่อเย็น หากต้องการทราบข้อมูลเชิงลึก โปรดติดตามเราจนจบ

เริ่มกันเลย!

หอคอยหล่อเย็นทำงานอย่างไร

หอคอยหล่อเย็นมีหลายประเภท เช่น หอคอยหล่อเย็นแบบร่างกล หอคอยหล่อเย็นแบบร่างธรรมชาติ หอคอยหล่อเย็นแบบร่างบังคับ หอคอยหล่อเย็นแบบร่างเหนี่ยวนำ หอคอยหล่อเย็นแบบตั้งในพื้นที่ การไหลขวาง การไหลทวน ฯลฯ โดยพิจารณาจากวัสดุที่ใช้ ทิศทางการไหลของอากาศและน้ำ และโครงสร้าง

ในที่นี้ เราจะอธิบายทีละขั้นตอนว่าหอคอยหล่อเย็นขนาดใหญ่แบบดั้งเดิมทำงานอย่างไร

การรับน้ำร้อน

การทำงานของหอคอยหล่อเย็นเริ่มต้นด้วยการดึงน้ำร้อนจากกระบวนการทางอุตสาหกรรมหรืออุปกรณ์อุตสาหกรรมเพื่อใช้ในการหล่อเย็นในอุตสาหกรรม น้ำร้อนที่มีความร้อนแฝงเกินนี้จะถูกถ่ายโอนไปยังหอหล่อเย็นและกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วด้านบนด้วยความช่วยเหลือของระบบท่อน้ำและหัวฉีดสเปรย์

ระบบจ่ายน้ำร้อนนี้กระจายน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพบนวัสดุเติมและช่วยให้สัมผัสอากาศกับน้ำได้สูงสุด นี่คือขั้นตอนแรกและสำคัญที่สุดในการทำให้หอหล่อเย็นลง เพราะหากไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนที่จำเป็นในขั้นตอนนี้ ผลผลิตที่ได้ก็จะน้อยที่สุด หากดำเนินการตามขั้นตอนนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ หอหล่อเย็นจะสามารถทำให้ปริมาณน้ำมหาศาลเย็นลงได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การทำงานราบรื่น

การถ่ายเทความร้อนด้วยการฉีดน้ำ

หลังจากกระจายน้ำร้อนบนวัสดุเติมสำเร็จแล้ว ก็ถึงเวลาแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างน้ำอุ่นและอากาศเย็น วัสดุเติมหอหล่อเย็นมักทำด้วย PVC พลาสติก หรือไม้ ซึ่งจะเพิ่มพื้นผิวของน้ำเพื่อส่งเสริมการสูญเสียความร้อนสูงสุดจากน้ำร้อน

เมื่อน้ำตกลงมาจากหัวฉีดสเปรย์เป็นหยดเล็กๆ ความร้อนส่วนเกินจากน้ำจะถูกดึงออกโดยอากาศที่เคลื่อนที่ภายในหอหล่อเย็น นั่นคือจุดที่การระเหยเกิดขึ้นเมื่อน้ำโต้ตอบกับอากาศหมุนเวียน การระบายความร้อนด้วยการระเหยเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการถ่ายเทความร้อน การทำให้น้ำอุ่นเย็นลง และการดูดซับความร้อน

การไหลของอากาศ

หลังจากตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแล้ว เราจะมาพูดถึงการไหลของอากาศและการระบายอากาศกัน พัดลมของหอคอยระบายความร้อนหรือกระแสลมธรรมชาติจะดันอากาศเข้าไปในหอคอยระบายความร้อนจากด้านล่างหรือด้านข้างของหอคอย เมื่ออากาศเคลื่อนที่ผ่านหรือขึ้นไปเติมน้ำ ก็จะดึงความร้อนส่วนเกินออกจากน้ำร้อนและถ่ายเทไปยังน้ำที่เย็นลง อากาศที่อุ่นและชื้นจะเคลื่อนที่ขึ้น (เนื่องจากมีน้ำหนักเบา) และออกจากหอคอยระบายความร้อน

การระบายความร้อนและการระเหย

หอคอยระบายความร้อนทำงานบนหลักการระบายความร้อนด้วยการระเหย ในระหว่างปฏิกิริยาระหว่างน้ำอุ่นและอากาศ จะเกิดการระเหย และน้ำจะเปลี่ยนเป็นไอระเหยที่ระบายออกได้และออกจากหอคอย ไอระเหยของน้ำเหล่านี้จะดูดซับความร้อนในปริมาณมากและทำให้ส่วนที่เหลือเย็นลง จากนั้นน้ำที่เย็นลงนี้จะถูกผลักเข้าสู่กระบวนการทางอุตสาหกรรม

การหมุนเวียน

เครื่องรวบรวมน้ำเย็นจะอยู่ที่ด้านล่างของหอคอยระบายความร้อนในแอ่งหอคอยระบายความร้อน และหมุนเวียนกลับเข้าไปในระบบหลัก วงจรนี้จะทำซ้ำหลายครั้งเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการทางอุตสาหกรรมทำงานในสภาพแวดล้อมและอุณหภูมิที่เหมาะสม

หอระบายความร้อนแบบไหลขวางทำงานอย่างไร

การทำงานของระบบหอระบายความร้อนแบบไหลขวางนั้นก็เหมือนกับที่กล่าวไว้ข้างต้น ความแตกต่างหลักคือ น้ำเคลื่อนที่ในแนวตั้งโดยใช้สื่อเติม และอากาศไหลในแนวนอนข้ามกระแสน้ำที่ตกลงมา เมื่อน้ำและอากาศเคลื่อนที่ข้ามกัน ก็จะเป็นหอระบายความร้อนแบบไหลขวาง

อากาศไม่จำเป็นต้องเคลื่อนที่ผ่านระบบส่งเนื่องจากคุณสมบัติการไหลขวาง ด้วยเหตุนี้ จึงมีน้ำร้อนไหลอย่างต่อเนื่องบนสื่อเติมโดยแรงโน้มถ่วงหรือภาชนะทิ้ง รูปแบบมาตรฐานของหอระบายความร้อนแบบไหลขวางคือภาชนะทิ้ง

นอกจากนี้ หลักการทำงานอื่นๆ ก็เหมือนกับประเภทของหอระบายความร้อน มีขนาดใหญ่กว่า บำรุงรักษาและเข้าถึงส่วนประกอบของหอระบายความร้อนได้ง่าย และระดับเสียงก็ต่ำเนื่องจากการไหลของอากาศในแนวนอน

ระบบหอระบายความร้อนแบบไหลสวนทาง

ในหอระบายความร้อนแบบไหลสวนทาง การไหลของอากาศมักจะขึ้นในแนวตั้งเนื่องจากกระแสน้ำในสื่อเติม ในทางกลับกัน น้ำจะไหลลงมา โดยทั่วไปพัดลมจะถูกวางไว้ที่ด้านบนเพื่อดึงอากาศขึ้น เช่นเดียวกับการไหลของอากาศในหอระบายความร้อนแบบไหลสวนทางในแนวตั้ง ไม่จำเป็นต้องให้แรงโน้มถ่วงของภาชนะทำงานต่อไป

แทนที่จะใช้แรงโน้มถ่วงของภาชนะ จะใช้เทคนิคการพ่นแรงดันหรือคอนเดนเซอร์เครื่องปรับอากาศเพื่อกระจายหยดน้ำลงในสื่อเติม คอนเดนเซอร์เหล่านี้มีขนาดค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับหอระบายความร้อนแบบไหลสวนทาง และเนื่องจากการออกแบบที่ซับซ้อน จึงทำให้ยากต่อการบำรุงรักษาและเข้าถึงส่วนประกอบของหอระบายความร้อน

การทำงานของหอระบายความร้อนแบบดูดอากาศ

ในระบบหอระบายความร้อนแบบดูดอากาศแบบดูดอากาศ พัดลมจะถูกวางไว้ที่ด้านบนของหอระบายความร้อนเพื่อดึงอากาศขึ้นไปในระบบหอระบายความร้อนและสร้างกระแสลมขึ้นที่สูง พัดลมของหอระบายความร้อนจะเหนี่ยวนำอากาศร้อนและชื้นและถูกดึงออกจากหอระบายความร้อน

หอคอยหล่อเย็นแบบมีร่างหรือหอคอยที่ถูกดึงผ่านจะให้ปริมาณอากาศออกในปริมาณมากและปริมาณอากาศเข้าในปริมาณต่ำ ทำให้มีโอกาสเกิดการหมุนเวียนน้อยที่สุด ซึ่งอากาศที่ถูกปล่อยออกจะไหลกลับไปยังช่องรับอากาศ

ในท้ายที่สุด น้ำเย็นจะถูกรวบรวมที่ฐานของหอคอยหล่อเย็นในอ่างน้ำเย็นและหมุนเวียนกลับเข้าสู่ระบบส่วนกลางอีกครั้งเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ นอกเหนือจากความแตกต่างเล็กน้อยเหล่านี้แล้ว ฟังก์ชันที่เหลือจะเหมือนกับระบบหล่อเย็นแบบดั้งเดิม หอคอยหล่อเย็นแบบมีร่างบังคับและแบบมีร่างธรรมชาติก็ทำงานบนหลักการเดียวกัน ยกเว้นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย

ส่วนหลักของหอคอยหล่อเย็นและบทบาทของหอคอย

ระบบหอคอยหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพและทำงานได้มีส่วนประกอบและชิ้นส่วนโครงสร้าง ไฟฟ้า และกลไกหลายชิ้นที่มีส่วนร่วมในกระบวนการทำงานทั้งหมดของโรงไฟฟ้าหรือหอคอยหล่อเย็นแบบระเหย ในที่นี้ เราจะอธิบายส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของหอคอยหล่อเย็นและบทบาทของส่วนประกอบเหล่านี้:

ตัวขจัดการเคลื่อนตัว: ช่วยลดการสูญเสียน้ำอันเนื่องมาจากการเคลื่อนตัวและป้องกันไม่ให้หยดน้ำไหลออกไปสู่บรรยากาศ ทำหน้าที่ประหยัดน้ำ ป้องกันการสูญเสียน้ำมากเกินไป และป้องกันไม่ให้บริเวณโดยรอบเสียหายหรือเกิดการกัดกร่อน หัวฉีดจะถูกเก็บไว้ข้างๆ วัสดุเติมและโดยทั่วไปทำจากโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC)

หัวฉีดสเปรย์: หัวฉีดสเปรย์ใช้สำหรับการกระจายน้ำที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอ เช่น หยดเล็กๆ บนวัสดุเติมเป็นแผ่นบางๆ หัวฉีดสเปรย์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของหอคอยระบายความร้อนเนื่องจากทำหน้าที่ในการแลกเปลี่ยนความร้อน หัวฉีดสเปรย์อาจทำจากวัสดุต่างๆ เช่น PVC หรือ ABS

มอเตอร์พัดลมหอคอยระบายความร้อน: ควรเรียกมอเตอร์พัดลมว่ากำลังสูงสุดของหอคอยระบายความร้อน ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อสร้างการไหลของอากาศโดยการหมุนใบพัดที่คมเพื่อดึงอากาศออกจากหอคอยระบายความร้อน พัดลมหอคอยระบายความร้อนใช้ในระบบหมุนเวียนบังคับ โดยดึงอากาศเย็นออกจากตัวกรองและบังคับให้เคลื่อนขึ้นด้านบน หอคอยระบายความร้อนบางแห่งยังใช้สายพานหรือรอกสำหรับการไหลของอากาศแทนกระปุกเกียร์ โดยสามารถปรับความเร็วได้

ตัวเรือน: เปลือกป้องกันภายนอกจะยึดและปกป้องชิ้นส่วนและส่วนประกอบที่สำคัญทั้งหมดของหอคอยระบายความร้อน วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อปกป้องชิ้นส่วนภายในที่ทำงานและบอบบางจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรงและผลกระทบจากสภาพแวดล้อมเหล่านั้น วัสดุเติม: เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของหอระบายความร้อนเนื่องจากช่วยเพิ่มการถ่ายเทความร้อนระหว่างอากาศและน้ำ เมื่อน้ำจากหัวฉีดสเปรย์ตกลงบนวัสดุเติม ให้กระจายให้ทั่วเพื่อให้แน่ใจว่าสัมผัสกับน้ำและอากาศเพื่อการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ วัสดุเติมช่วยให้ลมเย็นพาความร้อนและความชื้นส่วนเกินออกไปโดยการระเหย วัสดุเติมเรียกอีกอย่างว่าพื้นเปียก วัสดุเติมสองประเภทหลัก ได้แก่ สาดน้ำและฟิล์มเติม สามารถใช้ได้ตามความต้องการ

ระบบจ่ายน้ำ: เครือข่ายของท่อน้ำและหัวฉีดสเปรย์กระจายหยดน้ำขนาดเล็กไปทั่ววัสดุเติมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ช่องระบายอากาศ: ช่องระบายอากาศเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง เนื่องจากทำหน้าที่ควบคุมการเข้ามาของเศษซาก อนุภาคฝุ่น และแสงแดดในระบบหอระบายความร้อน นอกจากนี้ยังควบคุมการดูดอากาศเข้า ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของหอระบายความร้อน

ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของหอหล่อเย็น

หลังจากอธิบายส่วนประกอบสำคัญและบทบาทต่างๆ ของส่วนประกอบเหล่านั้นในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าอย่างละเอียดแล้ว ก็ถึงเวลาที่จะหารือเกี่ยวกับปัจจัยทั่วไปที่อาจส่งผลต่อผลผลิตสูงสุดของหอหล่อเย็น เนื่องจากหอหล่อเย็นต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น อากาศร้อนหรือเย็นจัดและแบคทีเรียอยู่ตลอดเวลา จึงเป็นเรื่องปกติที่ประสิทธิภาพของหอหล่อเย็นจะลดลงตามกาลเวลา เพื่อแก้ไขปัญหาสำคัญใดๆ ขอแนะนำให้บำรุงรักษาและซ่อมแซมระบบหอหล่อเย็นเป็นประจำเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุดและตรงเวลา

ต่อไปนี้คือปัจจัยทั่วไปบางประการที่อาจส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานของหอหล่อเย็น

อัตราการไหลของอากาศ: มีหน้าที่โดยตรงต่อการแลกเปลี่ยนความร้อน การไหลของอากาศที่เหมาะสมจะนำไปสู่การระบายความร้อนด้วยป๊อปเปอร์และระบายความร้อนที่ไม่ต้องการและส่วนเกินออกจากโรงไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน หากไม่มีกลไกการไหลของอากาศที่เหมาะสมภายในหอหล่อเย็น ก็จะส่งผลให้การระบายความร้อนไม่เพียงพอและใช้พลังงานมากขึ้น การไหลที่มากเกินไป (มากกว่าที่จำเป็น) และต่อเนื่องอาจเกิดจากการสูญเสียน้ำโดยการลอยไปมา ตรวจสอบอัตราการไหลของอากาศอย่างละเอียดเพื่อให้อยู่ในระดับปานกลาง อัตราการไหลของน้ำ: เช่นเดียวกับอัตราการไหลของอากาศ อัตราการไหลของน้ำยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ระบบระบายความร้อนทำงานได้อย่างถูกต้องและลดการใช้น้ำ และอัตราการไหลของน้ำที่ไม่เพียงพอส่งผลโดยตรงต่ออัตราการแลกเปลี่ยนความร้อนและการระบายความร้อนในอุตสาหกรรม

คุณภาพน้ำ: น้ำที่มีคุณภาพต่ำอาจทำให้เกิดการกัดกร่อน ตะกรัน หรือการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ภายในหอคอยได้ในเวลาอันรวดเร็ว สิ่งเจือปนจากแร่ธาตุและสารชีวภาพสามารถอุดตันตัวกลางเติมและลดพื้นผิวสำหรับการสัมผัสอากาศกับน้ำ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วจะทำให้ความสามารถในการระบายความร้อนของระบบหอคอยระบายความร้อนลดลง น้ำที่มีคุณภาพต่ำยังสามารถสร้างความเสียหายหรืออุดตันหัวฉีดสเปรย์ขนาดเล็กได้ ส่งผลให้ไม่มีการกระจายน้ำในกระแสน้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้และรักษาประสิทธิภาพในการระบายความร้อน ให้ตรวจสอบความกระด้าง ค่า pH (6.5-7.75) และสิ่งเจือปนก่อนใช้งาน สารเคมีบำบัดน้ำใช้สำหรับฟอกน้ำ

การตรวจสอบเป็นประจำ: การตรวจสอบและบำรุงรักษาโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือระบบหอคอยระบายความร้อนเป็นประจำมีความจำเป็นเพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่เหมาะสมที่สุด การละเลยสัญญาณเตือนเล็กๆ น้อยๆ เช่น เสียงเครื่องยนต์ที่แปลกประหลาด การรั่วไหลที่มองเห็นได้ การใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้น หรือปัจจัยอื่นๆ อาจทำให้สูญเสียเงินและเครื่องจักรจำนวนมาก การตรวจสอบและบำรุงรักษาหอหล่อเย็นเป็นประจำทุกสัปดาห์ ทุกเดือน และทุกไตรมาสเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานสูงสุดและการระบายความร้อนด้วยการระเหย

วัสดุเติมและสภาพของวัสดุ: คอยสังเกตวัสดุเติมและสภาพของวัสดุ เนื่องจากวัสดุเหล่านี้รับผิดชอบโดยตรงต่อกระบวนการระบายความร้อนของระบบหอหล่อเย็นและทำหน้าที่เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อน หากมีความเสียหาย การอุดตัน หรือสิ่งสกปรกใดๆ ปรากฏอยู่บนวัสดุเติม ให้จัดการหอหล่อเย็นอย่างเหมาะสมเพื่อกำจัด เปลี่ยน หรือซ่อมแซม เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายเพิ่มเติมหรือความร้อนที่สูญเสียไป

ข้อสรุป

สรุปได้ว่าหอหล่อเย็นมีความจำเป็นสำหรับการสกัดความร้อนส่วนเกินจากอุตสาหกรรมหรือโรงไฟฟ้า เช่น โรงงานปิโตรเคมีและโรงงานแปรรูปอาหารโดยใช้กลไกการระบายความร้อนด้วยการระเหย เราได้หารือเกี่ยวกับขั้นตอนการทำงานทีละขั้นตอนของหอหล่อเย็นประเภทต่างๆ ผลิตภัณฑ์หอหล่อเย็นที่จำเป็น และปัจจัยที่ส่งผลต่อความสามารถในการทำงานของหอหล่อเย็น หลังจากที่มีความรู้ที่ครอบคลุมเกี่ยวกับประเภทของหอคอยระบายความร้อนและระบบการทำงานของหอคอยแล้ว จำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับการบำรุงรักษาและมาตรการป้องกันเพื่อให้หอคอยระบายความร้อนอยู่ในสภาพที่เหมาะสมที่สุดและหลีกเลี่ยงการล่าช้าที่ไม่จำเป็นในระบบดูดซับความร้อน