1. Giới thiệu

Trong hệ thống tháp giải nhiệt công nghiệp, tấm tản nhiệt (Cooling Tower Fill) là bộ phận đóng vai trò quyết định hiệu suất làm mát và tuổi thọ thiết bị. Tuy nhiên, nhiều người chỉ chú ý đến chất liệu hoặc hình dạng tấm tản nhiệt mà bỏ qua yếu tố quan trọng nhất: nhiệt độ nước vào – nước ra. Đây chính là nguyên nhân hàng đầu gây suy giảm hiệu suất, làm tấm tản nhiệt nhanh lão hóa và thậm chí phá hủy cấu trúc tấm trong thời gian ngắn.

Câu hỏi đặt ra:
Vì sao chỉ cần nước nóng hơn 3 – 5°C so với giới hạn cho phép đã khiến tấm tản nhiệt bị giòn, sập kết cấu, giảm tuổi thọ đến 50%? Bài viết này sẽ phân tích chi tiết.

2. Tấm tản nhiệt hoạt động như thế nào trong điều kiện nhiệt độ nước thay đổi?

Tấm tản nhiệt được thiết kế để tăng diện tích tiếp xúc giữa nước và không khí, giúp quá trình trao đổi nhiệt diễn ra hiệu quả nhất. Khi nước nóng đi vào tháp giải nhiệt:

Nước nóng chảy qua bề mặt tấm tản nhiệt.

Không khí được quạt hút thổi từ dưới lên.

Nước mất nhiệt thông qua bay hơi và truyền nhiệt đối lưu.

Phần nước mát sẽ được thu lại và đưa về hệ thống sản xuất.

Nếu nhiệt độ nước quá cao, tấm tản nhiệt sẽ phải chịu tải nhiệt liên tục, ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc vật liệu.

3. Ngưỡng nhiệt độ ảnh hưởng đến tuổi thọ của tấm tản nhiệt

Mỗi loại vật liệu có giới hạn chịu nhiệt khác nhau:

Tấm PVC: nhiệt độ nước vào tối ưu từ 30 – 55°C, nếu vượt quá 60°C sẽ bắt đầu mềm, biến dạng.

Tấm PP: chịu được đến 70°C, phù hợp cho hệ thống nước nóng tải nặng.

Tấm Composite FRP: có thể chịu đến 90°C, nhưng chi phí cao và thường dùng cho ngành đặc thù hóa chất, thép.

Khi nhiệt độ nước vào vượt ngưỡng cho phép, quá trình lão hóa xảy ra nhanh chóng:

Liên kết polymer bị phá vỡ.

Bề mặt tấm mất tính dẻo, trở nên giòn.

Cấu trúc sóng bị biến dạng, giảm diện tích tiếp xúc nước – không khí.

Tuổi thọ giảm từ 5 năm xuống còn 1 – 2 năm.

4. Tác động thực tế của nhiệt độ nước vào – nước ra đến tuổi thọ tấm tản nhiệt

4.1 Nước vào quá nóng

Gây giãn nở nhiệt đột ngột, làm tấm bị vênh hoặc võng.

Làm tăng tốc độ hình thành cáu cặn và vi sinh.

Tăng tải trọng lên quạt và motor, khiến hệ thống phải hoạt động nhiều hơn để làm mát.

4.2 Nước ra không đạt ngưỡng mát

Cho thấy khả năng trao đổi nhiệt giảm.

Chứng tỏ tấm tản nhiệt đang bị quá tải hoặc đã mất chức năng.

Hiệu suất giảm 20 – 30% đồng nghĩa với áp lực nhiệt tăng lên liên tục, gây hư hỏng vật liệu từ bên trong.

5. Vì sao nhiệt độ cao làm giảm tuổi thọ tấm tản nhiệt?

Có 3 cơ chế chính:

1. Sự phân rã liên kết polymer:
Nhiệt độ nước cao phá vỡ liên kết phân tử PVC/PP, khiến tấm tản nhiệt trở nên giòn, dễ gãy.

2. Tăng tốc độ oxy hóa:
Nhiệt độ cao kết hợp với oxy trong không khí tạo phản ứng oxy hóa, làm bề mặt tấm bị bạc màu, xuất hiện các vết nứt nhỏ.

3. Kết tủa khoáng chất:
Nước nóng làm các ion Ca²⁺, Mg²⁺ kết tủa nhanh hơn, tạo lớp cáu cặn bám trên tấm, giảm diện tích trao đổi nhiệt.

6. Những hậu quả nghiêm trọng nếu nhiệt độ nước không được kiểm soát

Tấm tản nhiệt hỏng chỉ sau 6 – 12 tháng.

Công suất tháp giảm, nhiệt độ nước không đạt thiết kế → máy móc sản xuất nóng quá mức → giảm tuổi thọ thiết bị.

Tăng chi phí điện năng tiêu thụ của quạt và bơm nước.

Tăng chi phí bảo trì, dừng máy gây gián đoạn sản xuất.

Mất kiểm soát nhiệt độ có thể gây cháy tấm tản nhiệt PVC trong môi trường đặc biệt.

7. Giải pháp kéo dài tuổi thọ tấm tản nhiệt

Kiểm soát nhiệt độ nước đầu vào theo đúng khuyến cáo của nhà sản xuất tháp.

Lắp thêm bộ làm mát sơ bộ nếu nước tuần hoàn có nhiệt độ quá cao.

Lựa chọn tấm tản nhiệt phù hợp với môi trường nước: sạch, nhiều tạp chất, nước nóng, nước hóa chất…

Thực hiện vệ sinh và xả đáy định kỳ để loại bỏ cáu cặn.

Sử dụng hóa chất chống ăn mòn và chống cáu cặn đúng liều lượng.

8. Kết luận

Nhiệt độ nước vào – nước ra không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất làm mát mà là yếu tố quyết định tuổi thọ tấm tản nhiệt. Một hệ thống được kiểm soát nhiệt độ tốt có thể kéo dài tuổi thọ tấm tản nhiệt lên đến 5 – 7 năm. Ngược lại, nếu để nhiệt độ vượt tiêu chuẩn, tuổi thọ có thể giảm chỉ còn 1 năm hoặc ít hơn.

Giải pháp cốt lõi: kiểm soát nhiệt độ – lựa chọn vật liệu đúng – bảo trì định kỳ. Đây là chìa khóa để tối ưu hiệu suất tháp giải nhiệt và tiết kiệm chi phí vận hành cho doanh nghiệp.

Công ty TNHH Tháp Giải Nhiệt Công Nghiệp Alpha Việt Nam

Văn phòng: 149 đường số 14 - KDC Phong Phú 4 - Lovera Park, xã Bình Hưng, Tp.HCM

Hotline: 0903.880.938 |  0337.811.611 | 0903.962.945 | 0336.474.468

Website: www.coolingtower.vn

Email: alphavina@coolingtower.vn