Mùa hè tràn ngập hình ảnh bầu trời trong xanh, thảm cỏ xanh và cảnh hoàng hôn đẹp như tranh vẽ – tất cả đều là một phần của môi trường nóng nực ở phần lớn nước Mỹ. Trong cái nóng mùa hè, chúng ta muốn đồ uống của mình lạnh và nhà cửa, văn phòng và ô tô của chúng ta cũng lạnh. mát mẻ. Bạn đã bao giờ nghĩ về cách thực hiện điều này chưa?

Các kỹ sư đã tạo ra cơ chế truyền nhiệt để kiểm soát nhiệt độ của nước và không khí. Hai lực lượng cực kỳ mạnh mẽ của mẹ thiên nhiên này va chạm nhau trong một công nghệ được sử dụng trên toàn cầu dưới dạng tháp giải nhiệt. Đúng, đây là những hộp lớn mà chúng ta thấy phát ra hơi nước ngưng tụ vào không khí khi chúng ta đến gần các cơ sở điện hoặc các công trình tạo ra một chút sương mù trên đầu khi chúng khuấy và trộn không khí và nước nhằm cố gắng chuyển nhiệt độ của nước sang trạng thái mát hơn .

Gần như mọi phân khúc kinh doanh đều sử dụng tháp giải nhiệt – nhà máy phát điện, cơ sở xử lý hóa chất, nhà máy sữa, tòa nhà văn phòng, trường học, trường đại học, v.v. Tháp giải nhiệt thường được xây dựng bằng gỗ, bê tông và đôi khi là vật liệu tổng hợp.

Nhiều cơ sở quản lý tháp giải nhiệt và hệ thống làm lạnh của riêng họ, sử dụng các công ty dịch vụ để giám sát hệ thống của họ giống như cách chủ nhà thuê một công ty hồ bơi để làm sạch và bảo trì bể bơi của họ. Bất kể ai chịu trách nhiệm quản lý hệ thống, tháp giải nhiệt đều có những đặc điểm độc đáo và đầy thách thức có thể đe dọa hiệu suất hệ thống của họ.

Do đó, hệ thống đường ống của tháp giải nhiệt phải được thiết kế để giúp điều chỉnh các hệ thống xử lý để đạt hiệu quả và độ tin cậy cao hơn, với các tính năng và lợi ích giúp đạt được chi phí vòng đời thấp hơn.

Tháp giải nhiệt hoạt động như thế nào

Tháp giải nhiệt tản nhiệt từ nước tuần hoàn dùng để làm mát máy làm lạnh, điều hòa không khí và các quy trình công nghiệp khác nhau. Nhiệt được thải ra môi trường thông qua quá trình bay hơi, nước bị mất từ ​​​​tháp giải nhiệt được thay thế bằng nước bổ sung.

“Chu kỳ tập trung” là một phép đo quan trọng được sử dụng để đánh giá hoạt động của tháp giải nhiệt. Chu kỳ cô đặc được đo bằng cách tính tỷ lệ chất rắn hòa tan trong nước xả đáy so với chất rắn hòa tan trong nước bổ sung. Các chất rắn hòa tan đi vào hệ thống làm mát thông qua nước bổ sung và thoát ra khỏi hệ thống trong nước xả đáy, do đó chu trình cô đặc gần bằng tỷ lệ giữa thể tích nước bổ sung và nước xả đáy.

Tối đa hóa các chu trình cô đặc có thể tăng hiệu quả sử dụng nước bằng cách giảm thiểu lượng nước xả đáy và giảm lượng nước bổ sung cần thiết như một phần của quy trình. Tuy nhiên, điều này chỉ có thể được thực hiện trong giới hạn của nước bổ sung và tính chất hóa học của nước làm mát. Chất rắn hòa tan tăng lên khi chu kỳ cô đặc tăng lên và có khả năng dẫn đến các vấn đề ăn mòn và đóng cặn trừ khi được kiểm soát cẩn thận.

Số chu kỳ cô đặc mà hệ thống tháp giải nhiệt có thể xử lý sẽ phụ thuộc vào chất lượng nước bổ sung và quy trình xử lý nước của tháp giải nhiệt.

Các vấn đề ăn mòn và đóng cặn

Tháp giải nhiệt được thiết kế để xử lý một lượng lớn nước và nước cần được khử trùng. Một loạt các hóa chất có tính ăn mòn cao được sử dụng trong quá trình bảo trì và xử lý tháp giải nhiệt, bao gồm hypochlorite, xút ăn da, axit sulfuric, natri sulfite, clorua sắt, hydro sunfua, v.v. Những hóa chất này có tính ăn mòn cao và ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của hầu hết các hệ thống đường ống kim loại.

Hệ thống kim loại có thể bị ăn mòn rỗ, với các vết rỗ nhỏ hình thành dọc theo chiều dài của đường ống làm giảm độ dày thành ống và giảm khả năng chịu áp lực của nó. Ăn mòn kẽ hở hình thành khi các ion trong chất lỏng tập trung tại các kẽ hở xung quanh mối hàn, mặt bích và các khu vực khác nơi đường ống được kết nối. Sự tích tụ có thể nhanh chóng làm suy giảm vật liệu đường ống và gây rò rỉ ở các mối nối và mối hàn.

Chất tẩy oxy dựa trên sulfite được sử dụng để loại bỏ tất cả dấu vết oxy, là chất xúc tác cho sự ăn mòn. Phốt phát được thêm vào để liên kết các ion canxi và ngăn chúng bám vào các bộ phận kim loại dẫn đến đóng cặn làm giảm hiệu quả quy trình do làm co đường ống và tăng áp suất. Ăn mòn và đóng cặn làm giảm hiệu suất bơm và các mảnh kim loại bong ra do ăn mòn có thể làm nhiễm bẩn chất lỏng.

Tháp giải nhiệt sẽ muốn tránh ô nhiễm vi sinh vật, tích tụ qua chất nhờn vi sinh vật bao gồm hàng loạt vi sinh vật và chất thải của chúng. Chất nhờn vi sinh vật làm giảm hiệu quả truyền nhiệt vì nó đóng vai trò như một lớp cách nhiệt. Nó cũng có thể ăn mòn đường ống kim loại.

Các vi sinh vật phát triển và nhân lên khi có nước đọng, chẳng hạn như khi hệ thống bị tắt sau giờ hoạt động bình thường hoặc ngừng hoạt động để sửa chữa. Các cơ sở nên tránh tình trạng đọng nước bằng cách chỉ định các vật liệu đáng tin cậy và kiểm soát chặt chẽ các quy trình. Việc lựa chọn một hệ thống đường ống có bề mặt đồng nhất, mịn màng hơn sẽ ngăn chặn sự bám dính và tích tụ của màng sinh học và các vi sinh vật khác.

Hệ thống đường ống để tăng hiệu quả của tháp giải nhiệt

Cho dù một cơ sở quản lý tháp giải nhiệt của riêng mình hay ký hợp đồng với một công ty bên ngoài, hệ thống đều có thể được hưởng lợi từ việc lắp đặt đường ống polyvinyl clorua clo hóa (CPVC) hiệu suất cao để đáp ứng nhu cầu ứng dụng ngày càng tăng. Corzan® CPVC là loại nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao được thiết kế để mang lại khả năng chống chịu vượt trội đối với nhiều hóa chất ăn mòn được sử dụng ở nhiệt độ lên tới 200°F (93°C) trong quá trình bảo trì và khử trùng tháp giải nhiệt.

Đường ống và phụ kiện Corzan CPVC mang lại khả năng chống axit, bazơ và muối vượt trội, lâu dài, bao gồm cả nước biển và nước khử khoáng. Biểu đồ kháng hóa chất Corzan CPVC nêu chi tiết khả năng tương thích của vật liệu với hơn 400 hóa chất. Corzan CPVC cũng bao gồm các bề mặt mịn hơn, nhất quán chống lại sự tích tụ của vi khuẩn.

Ngoài ra, vật liệu này còn mang lại những ưu điểm về độ bền cơ học vượt trội và khả năng chống va đập cao nhất – loại tế bào 24448 với đường kính lên tới 8 inch như được xác định bởi ASTM D1784 – của bất kỳ đường ống CPVC nào.

Và, không giống như các loại nhựa nhiệt dẻo khác như PVC và polypropylen, Corzan CPVC có thể chịu được sức nóng của ánh nắng mặt trời khắc nghiệt, điều này rất cần thiết cho các cơ sở lắp đặt hệ thống đường ống một phần hoặc hoàn toàn ngoài trời. Một lượng đáng kể carbon đen và titan dioxide ngăn chặn tia cực tím bằng cách bảo vệ khung polymer của ống. Các chất phụ gia cũng đảm bảo vật liệu đường ống duy trì khả năng chịu áp lực ngay cả khi tiếp xúc với tia cực tím kéo dài.

Hình minh họa sau đây cho thấy ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời trực tiếp đến nhiệt độ bề mặt Corzan CPVC.

Ở 230°F, vật liệu Corzan CPVC Cell Class 24448 có nhiệt độ biến dạng nhiệt (HDT) cao nhất theo tiêu chuẩn ASTM D1783 so với bất kỳ vật liệu CPVC nào được chứng nhận.

Hệ thống đường ống giúp giảm chi phí lắp đặt và vòng đời

Corzan CPVC mang lại hiệu quả cao hơn trong quá trình lắp đặt và bảo trì so với đường ống kim loại nhằm tiết kiệm thời gian và chi phí. Biểu đồ dưới đây thể hiện chi phí lắp đặt Corzan CPVC so với kim loại và các vật liệu khác.

Việc lắp đặt đường ống kim loại đặc biệt tốn thời gian và nhân công vì nó bao gồm một quy trình hàn phức tạp đòi hỏi khu vực hàn được chỉ định, thợ hàn được chứng nhận có kinh nghiệm, giấy phép làm việc nóng tốn kém và chụp X-quang mối hàn.

Đường ống kim loại không linh hoạt và ngay cả những điều chỉnh tinh vi đối với sự căn chỉnh của hệ thống cũng có thể yêu cầu cấu hình lại tốn kém. Với hệ thống có trọng lượng gấp khoảng sáu lần CPVC, việc lắp đặt có thể sẽ cần nhiều nhân công và thiết bị nặng hơn để di chuyển và nâng hệ thống đường ống vào đúng vị trí.

Mặt khác, Corzan CPVC linh hoạt và dễ điều khiển hơn so với đường ống kim loại, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và bảo trì, giảm thời gian ngừng hoạt động, giảm căng thẳng và chấn thương cho công nhân. Đường ống Corzan CPVC thường được kết hợp bằng quy trình hàn xi măng dung môi, có thể được áp dụng ở bất cứ đâu mà không cần giấy phép làm việc nhiệt, ngọn lửa hoặc nóng. Xi măng dung môi kết hợp vật liệu CPVC lại với nhau để tạo ra các mối nối là phần bền nhất của toàn bộ hệ thống đường ống một cách kinh tế. Ngoài ra, Corzan CPVC có thể được nối với các hệ thống nối cơ khí.

Đường ống Corzan CPVC có đường kính lên tới 24 inch để đáp ứng hầu hết các yêu cầu của nhà máy điện. Các giá treo và giá đỡ hệ thống đường ống phải được đặt cách nhau một cách chính xác để giúp tối đa hóa hiệu suất. Việc cho phép quá nhiều khoảng trống giữa các giá đỡ có thể gây thêm áp lực không cần thiết cho hệ thống và dẫn đến độ võng và độ võng. Việc cho phép quá ít không gian giữa các giá đỡ sẽ làm tăng chi phí lắp đặt.

Cần phải đào tạo tối thiểu để tìm hiểu cách lắp đặt đường ống Corzan CPVC đúng cách. Tuy nhiên, mọi người lắp đặt đều phải đạt tiêu chuẩn ASME B31.3 trong quy trình hàn dung môi. Sau khi lắp đặt, hệ thống sẽ yêu cầu ít hoặc không cần bảo trì vì nó sẽ không bị ăn mòn hoặc đóng cặn, dẫn đến độ tin cậy và chi phí vòng đời thấp hơn so với đường ống kim loại.

Một hệ thống đường ống có thành tích thành công

Hệ thống đường ống Corzan CPVC vượt qua các vật liệu khác về hiệu quả của tháp giải nhiệt dựa trên hiệu suất và chi phí. Các hệ thống Đường ống công nghiệp Corzan đã chứng tỏ khả năng hoạt động của chúng trong hơn 60 năm trong nhiều môi trường công nghiệp trên toàn thế giới.

Để tìm hiểu cách Corzan CPVC sẽ tăng hiệu quả trong các ứng dụng tháp giải nhiệt và cải thiện hiệu suất lợi nhuận, hãy truy cập trang web Corzan CPVC và liên hệ với chúng tôi để được đánh giá miễn phí về tính phù hợp, đánh giá kỹ thuật và đào tạo chi tiết.

Một số thông tin trong blog này được lấy từ các nguồn Lubrizol sau:

https://www.corzan.com/blog/how-to-optimize-efficiency-and-reliability-in-power-Generation-cooling-water-systems

https://www.corzan.com/blog/why-cpvc-is-used-for-power-thế hệ-plants

https://www.corzan.com/en-us/cpvc-use-in-power-thế hệ-Plants

https://www.corzan.com/blog/how-to-better-regulate-cooling-towers-to-maximize-efficiency