Bài tập lớn Tự động hóa nhà máy nhiệt điện - Cooling tower

Tự động hóa nhà máy nhiệt điện
NHĨM 9
COOLING TOWER


CONTENTS
1

GIỚI THIỆU CHUNG

2

PHÂN LOẠI

3

VẬT LIỆU

4

THIẾT KẾ THÁP

5

COOLING TOWER

ĐIỀU KHIỂN, VẬN HÀNH THÁP


1. GIỚI THIỆU CHUNG
 Ứng dụng:

Trong nhà máy sản xuất Gang, Thép, Nhựa,
Hóa chất, Xi măng
Trong kho lạnh cơng nghiệp, thực phẩm,
dược phẩm
 Ngun lý:
Thải nhiệt ra ngồi mơi trường
Giảm nhiệt từ nước bằng cách trích nhiệt từ
nước và thải ra khí quyển

COOLING TOWER


1. GIỚI THIỆU CHUNG
 Cấu trúc cơ bản:

COOLING TOWER


1. GIỚI THIỆU CHUNG

Hãng BKK – Thái Lan

COOLING TOWER


1. GIỚI THIỆU CHUNG
Hãng Poongcheon - Hàn Quốc

COOLING TOWER

1. GIỚI THIỆU CHUNG

Kingsun – Đài Loan

COOLING TOWER


1. GIỚI THIỆU CHUNG
 Phương trình trao đổi nhiệt
Hay
Độ tăng nhiệt của
khơng khí

Độ mất nhiệt của nước (heat
load)
(heat load = )

 G: lưu lượng khơng khí khơ (kg/s)
 h1,h2: enthalpy của khơng khí vào, ra (kJ/kg)
 L : lưu lượng nước vào (kg/s)
 t1,t2: enthalpy của nước vào, ra (kJ/kg)
 H1,H2: độ ẩm riêng của khơng khí vào, ra
 t2: enthalpy của nước đầu ra (kJ/kg)
COOLING TOWER

Heat loss
(do nước bay hơi)

2. PHÂN LOẠI
Theo hình dạng

Theo cách
thơng gió
Theo kiểu dịng
chảy giữa
khơng khí và
nước
COOLING TOWER

• Thẳng
• Trịn

• Tự nhiên
• Dùng quạt gió
• Kiểu lai

• Dịng chảy ngang
• Dịng chảy ngược


Phân loại theo hình dạng
Tháp thẳng

Tháp trịn

 Được thiết kế dạng ngăn
 Tăng số ngăn = tăng cơng
suất

 Tốn ít diện tích
 Cơng suất lớn

COOLING TOWER


Phân loại theo cách thơng gió
 Thơng gió tự nhiên
Khơng khí lưu thơng tự nhiên dựa vào sự
chênh lệch áp suất
Kích thước lớn (hyperbolic)
Chi phí đầu tư ban đầu cao
Chi phí vận hành thấp
Khơng sử dụng tại những
nơi khí hậu khô hoặc cao

COOLING TOWER


Phân loại theo cách thơng gió
 Có sử dụng quạt gió
(mechanical draft)
 Được sử dụng rộng rãi
 Thơng gió nhân tạo
(induced draft): quạt
gió đặt tại cửa ra
khơng khí
 Thơng gió cưỡng bức
(forced draft): quạt gió

đặt ở cửa vào khơng
khí

COOLING TOWER


Phân loại theo cách thơng gió
 Kiểu lai (hybrid draft)
Là tháp thơng gió tự nhiên có trang bị thêm
quạt gió
Được gọi là “fan-assisted natural draft tower”
Tối ưu chi phí vận hành

COOLING TOWER


Phân loại theo kiểu dòng chảy
Dòng chảy ngang (cross flow)

COOLING TOWER

Dòng chảy ngược (counter flow)


3. VẬT LIỆU
•
•
•
•

Phát triển đầu tiên 1961
Chi phí lớn
Giảm rủi ro cháy
Dùng cho tháp kích
thước lớn

Gỗ
Bê tơng

• PVC, poli-este FRP, epoxy
FRE, poli-propylen, nilon FRN,
và oxit poli-prophenylen FRPO
• Tạo chi tiết có hình dáng phức
tạp: xy-lanh quạt, bộ nạp, ống
dẫn, vịi, vỏ bọc…
• Ít chịu ảnh hưởng của nước
• PVC có tính chống cháy
• Nhạy với nhiệt độ
COOLING TOWER

• Sẵn có, chi phí thấp, độ
bền cao
• Phải xử lý hóa chất trước
khi sử dụng (dùng axit
đồng chrome ACC)

Kim loại
Chất
dẻo
• Thép, gang, hợp kim đồng

• Chịu lực tốt  quạt gió, bulơng, đai ốc …
• Tránh ăn mịn: bọc nhựa
than epoxy, mạ lót, tráng
kẽm, mạ cadimi


4. THIẾT KẾ THÁP
4.1 Các thành phần cơ bản của tháp
 Khung và thân tháp
 Các cửa ra/vào khơng khí
 Bể chứa nước lạnh
 Quạt gió
 Khối đệm (fill)
 Tấm chắn nước
 Phần điều khiển

COOLING TOWER


4. THIẾT KẾ THÁP
4.2 Yếu tố ảnh hưởng
tải nhiệt (heat load),
khoảng chênh lệch nhiệt 1 (range),
khoảng chênh lệch nhiệt 2 (approach),
nhiệt độ bầu ướt (web-bulb temperature)

COOLING TOWER


4. THIẾT KẾ THÁP

Tải nhiệt càng lớn  tháp có kích thước lớn

COOLING TOWER


4. THIẾT KẾ THÁP
 Kích thước tháp tỷ lệ nghịch với khoảng chênh
nhiệt độ 1 và 2
 Độ chênh nhiệt độ 2 luôn lớn hơn 5°F (2.8°C).

COOLING TOWER


4. THIẾT KẾ THÁP
 Nhiệt độ bầu ướt

COOLING TOWER