Các quy trình công nghiệp sử dụng tháp giải nhiệt để giải phóng nhiệt an toàn từ thiết bị và máy móc của họ. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp để xây dựng tháp giải nhiệt cũng rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả, độ bền và an toàn của toàn bộ hệ thống. Bài viết này thảo luận về tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu trong tháp giải nhiệt.

Cấu trúc tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt là gì?

Tháp giải nhiệt là thiết bị loại bỏ nhiệt khỏi tòa nhà. Tháp giải nhiệt sử dụng quá trình bốc hơi nước để loại bỏ nhiệt dư thừa.

Các thành phần của tháp giải nhiệt

Tháp giải nhiệt quan trọng đối với hiệu quả của hệ thống, trao đổi nhiệt và làm mát bằng nước có một số bộ phận và thành phần được lắp đặt.

Các thành phần của tháp giải nhiệt bao gồm:

Chất làm đầy

Bộ loại bỏ trôi

Quạt

Bộ phân phối

Bồn nước lạnh

Mỗi hệ thống con thực hiện các chức năng hoàn toàn khác nhau, từ việc tạo ra sự tiếp xúc giữa nước và không khí đến việc ngăn ngừa việc sử dụng sai nước (hoặc xả) và lưu thông không khí hoàn hảo.

Việc lựa chọn vật liệu cho các thành phần này là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng trực tiếp đến các thông số như độ bền, khả năng chống ăn mòn và hiệu quả tổng thể.

Lựa chọn vật liệu chính xác cho từng bộ phận sẽ xác minh tuổi thọ dài, tính toàn vẹn và hiệu quả của hệ thống tháp giải nhiệt.

Vật liệu nào tốt nhất cho tháp giải nhiệt?

Vật liệu kim loại:

Thường thì các kim loại như thép không gỉ và thép mạ kẽm là những kim loại phổ biến được sử dụng trong sản xuất tháp giải nhiệt do độ bền của chúng ở nhiệt độ cao.

Ví dụ, thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và có thể chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt, khiến chúng phù hợp để sử dụng lâu dài.

Tuy nhiên, vật liệu kim loại cũng có những nhược điểm riêng, ví dụ như chúng có tính ăn mòn và đặc biệt là trong trường hợp môi trường có hàm lượng clorua cao.

Ngoài ra, vật liệu kim loại cũng đắt hơn so với vật liệu nhựa về mặt chi phí.

Vật liệu nhựa:

FRP, một loại vật liệu nhựa là nhựa gia cường sợi thủy tinh, ngày càng được sử dụng nhiều trong các tòa nhà tháp giải nhiệt.

FRP có khả năng chống ăn mòn rất tốt nên chắc chắn đây là lựa chọn tốt nhất khi nước chứa nhiều clorua.

Hơn nữa, vật liệu nhựa nhẹ nhưng phiên bản nhẹ của chúng vẫn dễ vận chuyển và áp dụng. Tuy nhiên, nhựa có thể bị ảnh hưởng dần dần bởi sự phân hủy của tia UV nhưng kim loại có khả năng cách ly tia UV tốt hơn và ít bị ảnh hưởng bởi chúng hơn.

Ngoài ra, nhựa không chịu được nhiệt độ cao nên không phù hợp để sử dụng trong điều kiện làm việc nóng.

Nhược điểm chính của cả hai lựa chọn nhựa cho ứng dụng tháp giải nhiệt về mặt hiệu quả chi phí là giá thành của chúng, đây là vật liệu được ưa chuộng trong nhiều loại ứng dụng.

Phù hợp với nước có hàm lượng clorua cao

Nước giàu clo là một trong những đặc điểm chính khiến việc lựa chọn vật liệu tháp giải nhiệt trở nên phức tạp hơn.

Ví dụ, thép không gỉ, trong số tất cả các vật liệu kim loại, ít bị clorua hơn nhưng cũng có thể bị ăn mòn theo thời gian nếu không được bảo dưỡng đúng cách. Tuy nhiên, không giống như hợp kim nhôm, vật liệu nhựa FRP như nhựa gia cường sợi thủy tinh (FRP) có khả năng chống ăn mòn tốt nên được ưa chuộng sử dụng trong môi trường có hàm lượng clorua cao.

Thành phần tháp giải nhiệt FRP đã được chứng minh là hiệu quả trong các ngành công nghiệp có hàm lượng clorua trong nước cao, bao gồm các nhà máy điện ven biển và nhà máy chế biến hóa chất.

Điều này làm nổi bật hiệu quả của các hợp chất nhựa trong việc cung cấp khả năng chống ăn mòn trong điều kiện nước khắc nghiệt nhất.

Rủi ro ăn mòn

Sự ăn mòn trong tháp giải nhiệt phụ thuộc vào một số yếu tố, ví dụ như chất lượng nước, hóa chất và điều kiện môi trường mà chúng tiếp xúc.

Kim loại có xu hướng bị ăn mòn do các phản ứng hóa học phát sinh từ nước và các chất gây ô nhiễm môi trường, trong khi vật liệu nhựa thường có khả năng chống chịu tốt hơn.

Kim loại khắc phục rủi ro ăn mòn thông qua việc áp dụng lớp phủ, hợp kim và anot hy sinh trong khi nhựa có khả năng chống ăn mòn tự nhiên.

Các kỹ thuật như vệ sinh thường xuyên, theo dõi độ pH và chất ức chế ăn mòn được sử dụng như các quy trình bảo trì giúp giảm hao mòn liên quan đến các thành phần kim loại và phi kim loại của tháp, do đó cho phép chúng hoạt động trong thời gian dài.

Giám sát thường xuyên và bảo trì phòng ngừa là điều cần thiết để tránh sự cố ăn mòn.

Bể nước lạnh

Bể nước lạnh là một khía cạnh của tháp giải nhiệt cho phép quá trình trao đổi nhiệt.

Khi so sánh, xét đến khả năng chống ăn mòn, chi phí và tính dễ bảo trì, hãy chọn giữa thép không gỉ và FRP cho bể.

Thép không gỉ bền hơn, nhưng có thể tốn kém hơn trong khi FRP chống ăn mòn và rẻ hơn.

Kết luận

Tóm lại, việc lựa chọn giữa vật liệu kim loại và nhựa để xây dựng tháp giải nhiệt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khả năng chống ăn mòn, chi phí và tính phù hợp với điều kiện nước cụ thể.

Mặc dù cả hai lựa chọn đều có ưu điểm riêng, nhưng việc cân nhắc kỹ lưỡng về ứng dụng là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất, chất lượng và tuổi thọ hoạt động tối ưu.