Giải pháp làm mát cho các nhà máy xử lý hóa chất

Các ứng dụng công nghiệp nặng như sản xuất, chế biến hóa chất và lọc dầu khí sử dụng tháp giải nhiệt và các thiết bị khác để làm mát nước không thể thiếu trong hoạt động của chúng. Khi các quy định về môi trường và điều kiện thị trường đầy thách thức đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các ngành công nghiệp này, các công nghệ làm mát cải tiến đang xuất hiện để giúp giải quyết các thách thức.

tháp giải nhiệt Alpha vuông — Giải pháp làm mát nhà máy xử lý hóa chất

Trong ngành công nghiệp dầu khí, nhiều tháp hạ nhiệt hiện đang được sử dụng như một phần của quá trình xây dụng nhà máy lọc dầu và chúng đang nhanh chóng kết thúc thời hạn sử dụng. Để đáp ứng nhu cầu sản xuất hiện điện và các yêu cầu của ngành, các tháp này phải được nâng cấp hoặc thay thế bằng các sản phẩm hiệu quả hơn và phải lập kế hoạch bảo trì dài hạn tốt hơn.

Nội dung bài viết

Hoạt động và các loại tháp giải nhiệt

Hoạt động của tháp giải nhiệt trong nhà máy xử lý hóa chất

Tháp giải nhiệt là thiết bị trao đổi nhiệt chuyên dụng làm giảm nhiệt độ của nước bằng cách đưa nước tiếp xúc với không khí. Nước, đã được làm nóng bằng quy trình công nghiệp, được bơm đến tháp giải nhiệt thông qua các đường ống.

Nước phun qua các vòi phun vào các bờ vật liệu truyền nhiệt được gọi là khối đệm, làm chậm dòng chảy của nước qua tháp giải nhiệt và để lộ nhiều diện tích bề mặt nước nhất có thể để không khí và nước tiếp xúc tối đa. Khi nước chảy qua tháp giải nhiệt, nó cũng tiếp xúc với không khí được kéo qua tháp bằng quạt điều khiển động cơ điện.

Khi nước và không khí gặp nhau, một lượng nhỏ nước bị bay hơi, tạo ra hiện tượng làm mát. Nước làm mát sau đó được bơm trở lại thiết bị xử lý, nơi nó hấp thụ nhiệt. Sau đó nó sẽ được bơm trở lại tháp giải nhiệt để làm lạnh một lần nữa.

Các loại tháp giải nhiệt

Các loại tháp giải nhiệt khác nhau phù hợp với các nhu cầu làm mát công nghiệp khác nhau. Tháp giải nhiệt tại nhà máy hóa chất chia làm 2 loại:

Tháp giải nhiệt kín: thiết bị làm mát nước không loại bỏ nguồn nước sau khi hạ nhiệt. Thiết bị luôn giữ lại một lượng nước nhất định bên trong đường ống. Tuy nhiên khi sử dụng tháp hạ nhiệt tuần hoàn kín thì người dùng cần có giải pháp để ngăn ngừa vi sinh vật phát triển.

Tháp hạ nhiệt tuần hoàn hở: Khi vận hành, nước tuần hoàn sẽ bị hao hụt do sự bay hơi liên tục và sẽ được cấp bù bằng một lượng nước tương đương nên sẽ ảnh hưởng tới hiệu quả làm mát.

Đối với các nhà máy lọc dầu và nhà máy chế biến hóa chất, tháp giải nhiệt ướt mạch hở – cùng với bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống hoặc tấm và khung – cung cấp một phương pháp tiết kiệm để loại bỏ nhiệt. Các tháp này được thiết kế để làm ướt nhiệt độ bầu và có thể làm mát nước xuống nhiệt độ thấp hơn so với một số công nghệ khác. Tuy nhiên, các nhà máy lọc dầu và nhà máy chế biến cũng sử dụng các phương pháp khác để đạt được hiệu quả làm mát.

Bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí

Tháp giải nhiệt bay hơi như những tháp được mô tả ở trên sử dụng các khối đệm truyền nhiệt để phân phối hiệu quả nước quá trình nóng và tăng diện tích bề mặt của nó để làm mát hiệu quả hơn. Yêu cầu nước tương đối sạch để chạy hiệu quả. Nước chất lượng thấp hơn có chứa các hạt và mảnh vụn sẽ làm tắc nghẽn khối đệm và giảm hiệu suất.

Đối với những trường hợp khan hiếm nước, không có sẵn hoặc đắt tiền, bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí là một công nghệ làm mát thay thế. Bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí được chế tạo để xử lý tải nhiệt cao thường gặp trong các quy trình dầu khí và hóa chất, yêu cầu bảo dưỡng không thường xuyên và không làm bay hơi nước để làm mát.

Trao đổi nhiệt bằng không khí

Bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí chỉ sử dụng luồng không khí để làm mát các sản phẩm hydrocacbon và các chất lỏng khác trong ống. Chất lỏng quá trình nóng từ nhà máy chảy qua các ống dẫn khí trong khi luồng không khí làm mát chạy qua chúng. Bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí hoạt động tốt cho các ứng dụng hydrocacbon ở nhiệt độ cao hơn.

Các bộ trao đổi nhiệt này được sử dụng trong ngành dầu khí vì không cần bảo dưỡng nước hoặc hóa học nước và chúng không tạo ra chùm hơi của tháp bay hơi. Tuy nhiên, vì chúng được thiết kế để làm khô nhiệt độ bầu, chúng không thể làm mát nước hoặc xử lý chất lỏng đến nhiệt độ thấp như tháp giải nhiệt ướt.

Các thiết bị trao đổi nhiệt chuyên dụng khác như thiết bị ngưng tụ bay hơi và thiết bị làm mát chất lỏng mạch kín cũng được sử dụng để làm mát các quá trình và chất lỏng trong các nhà máy hóa chất.

Thách thức đối với Dầu khí

Trong các nhà máy lọc dầu và khí đốt, thiết bị công nghiệp thường được khoác hoặc có tay với nước chảy để làm mát chất lỏng và hấp thụ nhiệt của quá trình. Thiết bị này tạo ra một tải nhiệt lớn có thể làm gián đoạn hoạt động nếu không được xử lý đúng cách. Tháp giải nhiệt được sử dụng để làm mát nước cho quá trình này để tái sử dụng. Các tháp phải có khả năng xử lý tải nhiệt cũng như bất kỳ vấn đề nào dành riêng cho ngành. Rò rỉ trong quá trình này có thể gây ra các hydrocacbon làm ô nhiễm nước làm mát và ngược lại.

Thách thức tháp giải nhiệt trong dầu khí

Chất lượng thấp hơn, nước không uống được thường được sử dụng để làm mát các quy trình của nhà máy. Việc đáp ứng các quy định về môi trường hạn chế hydrocacbon, sử dụng nước và tốc độ trôi là những thách thức đối với các nhà vận hành nhà máy. Các quy định mới của ngành thường yêu cầu tháp làm mát phải giảm tốc độ trôi xuống 0,0005%. Lưu lượng nước tuần hoàn, điều này có thể khó đạt được trong các tháp giải nhiệt bay hơi cũ. Nhiều tháp giải nhiệt hiện đang được sử dụng không được trang bị để đáp ứng những nhu cầu này.

Trên đây là toàn bộ giải pháp làm mát trong nhà máy sử lý hóa chất mà tháp giải nhiệt Alpha chia sẻ đến ban. Mong rằng với những chia sẻ trên sẽ giúp người đọc hiểu hơn về tháp giải nhiệt trong nhà máy sử lý hóa chất. Khách hàng có nhu cầu mua tháp giải nhiệt vui lòng liên hệ thông tin bên dưới để được hỗ trợ và tư vấn: