Return to site

Tháp giải nhiệt bộ máy khổng lồ

Tháp làm mát không tòa nhà đẹp theo nghĩa truyền thống, nhưng nó là không thể phủ nhận họ là những biểu tượng của 20 thứ kiến trúc thế kỷ. Chúng là một phần phổ biến trong cảnh quan của chúng ta - mỗi người là một lời nhắc nhở về di sản công nghiệp của chúng ta.

Tuy nhiên, bất chấp sự quen thuộc mà chúng ta có với họ, kiến ​​thức về những gì một tháp giải nhiệt thực sự vẫn còn hạn chế. Một quan niệm sai lầm phổ biến là họ giải phóng ô nhiễm. Trên thực tế, những gì chúng thực sự giải phóng là hơi nước - tương tự, nhưng không nơi nào nóng như hơi nước bốc ra từ ấm đun nước của bạn mỗi sáng. Và đây có lẽ không phải là điều duy nhất bạn chưa từng biết về tháp giải nhiệt.

Tháp giải nhiệt làm gì?

Như tên cho thấy, chức năng chính của tháp giải nhiệt là hạ nhiệt độ - cụ thể là nước, hay 'nước làm mát' như được biết đến tại Drax.

Các nhà máy điện sử dụng một lượng nước đáng kể trong việc tạo ra điện. Tại một nhà máy nhiệt điện, chẳng hạn như Drax, nhiên liệu được sử dụng để làm nóng nước khử khoáng để biến nó thành hơi nước áp suất cao. Hơi này được sử dụng để quay tua-bin và tạo ra điện trước khi được làm mát bằng nước làm mát, chảy qua hai bình ngưng ở hai bên của mỗi tua-bin hơi, sau đó quay trở lại lò hơi. Đây là quá trình mà các tháp giải nhiệt hỗ trợ - và nó đóng một vai trò quan trọng trong hiệu quả sản xuất điện tại trang web của Drax's North Yorkshire.

Để tối ưu hóa việc sử dụng nước, một số nhà máy điện xoay vòng nó. Để làm điều này, họ có các tháp giải nhiệt, trong đó tại Drax có 12. Những tháp lớn này thu hồi nước ấm, sau đó tiếp tục được lưu thông nơi hóa học được cho phép.

Nước ấm (khoảng 40 ° C) được bơm vào tháp và phun ra từ một bộ vòi phun nước trên một khối lượng lớn bao bì nhựa, nơi nó được làm mát bằng không khí tự nhiên được hút qua tháp. Bao bì nhựa cung cấp một diện tích bề mặt lớn để giúp làm mát nước, sau đó rơi vào khu vực bằng phẳng lớn ở dưới cùng của cấu trúc lớn gọi là ao tháp giải nhiệt.

Khi nước nguội dần, một phần của nó ( khoảng 2% ) thoát ra khỏi đỉnh tháp dưới dạng hơi nước. Hơi nước này, thường được gọi nhầm là hơi nước, có thể là phần dễ thấy nhất của quy trình nhưng nó chỉ là sản phẩm phụ của quá trình làm mát.

Phần lớn nước được sử dụng bởi Nhà máy điện Drax được đưa trở lại môi trường, dưới dạng hơi từ đỉnh tháp hoặc được xả trở lại sông Ouse một cách an toàn. Mỗi năm, khoảng một nửa lượng nước được lấy từ dòng sông được trả lại ở đó. Trong thực tế, nó là một lượng lớn tái chế nước và về mặt môi trường , nó không phải là một quá trình tiêu hao.

Làm thế nào để bạn xây dựng một tháp làm mát?

Lịch sử của tháp làm mát như chúng ta biết ngày nay sao đến đầu trong số 20 thứ thế kỷ, khi hai kỹ sư người Hà Lan là người đầu tiên để xây dựng một tháp giải nhiệt nước bằng một hình dạng 'hyperboloid'. Rất rộng ở phía dưới, cong ở trung tâm và bùng lên ở đỉnh, cấu trúc có nghĩa là cần ít vật liệu hơn để xây dựng mỗi tòa tháp, nó tự nhiên mạnh mẽ hơn, nó giúp hút không khí và hỗ trợ dòng chảy lên trên. Nó nhanh chóng trở thành thiết kế thực tế cho các tòa tháp trên toàn thế giới.

Tháp của các kỹ sư Hà Lan đo được 34 mét, lúc đó là một thành tựu đáng kể, nhưng khi khả năng kỹ thuật và xây dựng tiến bộ, thì kích thước của tháp giải nhiệt cũng vậy.

Ngày nay, mỗi tòa tháp có chiều cao 115 mét - đủ lớn để phù hợp với mái vòm của Nhà thờ St Paul hoặc toàn bộ Tượng Nữ thần Tự do, có chỗ trống. Nếu thu nhỏ kích thước của một quả trứng, bê tông của mỗi tháp giải nhiệt sẽ có độ mỏng tương đương với vỏ trứng.

Các cấu trúc tại Drax bị lấn át bởi các tháp làm mát tại nhà máy điện Kalisindh ở Rajasthan, Ấn Độ, cao nhất thế giới. Mỗi tòa nhà có chiều cao ấn tượng 202 mét - cao gấp đôi chiều cao của tòa tháp Big Ben và chỉ cao hơn một tòa nhà chọc trời cao thứ năm của Vương quốc Anh, Tháp HSBC tại Quảng trường 8 Canada ở Canary Wharf của London.

Biểu tượng công nghiệp của tương lai

Hỗn hợp năng lượng ngày nay không phải là những gì được sử dụng. Việc sử dụng năng lượng tái tạo ngày càng tăng đồng nghĩa với việc chúng ta không còn phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và điều này có ảnh hưởng đến các tháp giải nhiệt. Đã có một tỷ lệ lớn các tòa tháp nổi bật nhất của Vương quốc Anh đã bị phá hủy, đi theo cách tương tự như than mà họ đã từng phục vụ. Nhưng điều này không có nghĩa là tháp giải nhiệt sẽ biến mất hoàn toàn.

Các nhà máy điện như Drax, đã nâng cấp bốn nồi hơi của mình thành nước siêu nóng với các viên gỗ nén có nguồn gốc bền vững thay vì than, đội than đang cạn kiệt và một số cơ sở khí đốt vẫn dựa vào các tháp làm mát. Khi chúng tiếp tục là một phần trong hỗn hợp năng lượng của chúng tôi, tháp giải nhiệt sẽ vẫn là một biểu tượng của sản xuất điện trong thời điểm hiện tại. Nhưng nó sẽ là một lớp phủ mà nó chia sẻ với các vòm sinh khối, tua-bin gió ngoài khơi khổng lồ và các tấm pin mặt trời trên cánh đồng - biểu tượng của sự pha trộn năng lượng đa dạng ngày nay.

 

Nguồn: vữa tự chảy không co ngót

Làm thế nào để bạn xây dựng một tháp làm mát?

Lịch sử của tháp làm mát như chúng ta biết ngày nay sao đến đầu trong số 20 thứ thế kỷ, khi hai kỹ sư người Hà Lan là người đầu tiên để xây dựng một tháp giải nhiệt nước bằng một hình dạng 'hyperboloid'. Rất rộng ở phía dưới, cong ở trung tâm và bùng lên ở đỉnh, cấu trúc có nghĩa là cần ít vật liệu hơn để xây dựng mỗi tòa tháp, nó tự nhiên mạnh mẽ hơn, nó giúp hút không khí và hỗ trợ dòng chảy lên trên. Nó nhanh chóng trở thành thiết kế thực tế cho các tòa tháp trên toàn thế giới.

Tháp của các kỹ sư Hà Lan đo được 34 mét, lúc đó là một thành tựu đáng kể, nhưng khi khả năng kỹ thuật và xây dựng tiến bộ, thì kích thước của tháp giải nhiệt cũng vậy.

Ngày nay, mỗi tòa tháp có chiều cao 115 mét - đủ lớn để phù hợp với mái vòm của Nhà thờ St Paul hoặc toàn bộ Tượng Nữ thần Tự do, có chỗ trống. Nếu thu nhỏ kích thước của một quả trứng, bê tông của mỗi tháp giải nhiệt sẽ có độ mỏng tương đương với vỏ trứng.

Các cấu trúc tại Drax bị lấn át bởi các tháp làm mát tại nhà máy điện Kalisindh ở Rajasthan, Ấn Độ, cao nhất thế giới. Mỗi tòa nhà có chiều cao ấn tượng 202 mét - cao gấp đôi chiều cao của tòa tháp Big Ben và chỉ cao hơn một tòa nhà chọc trời cao thứ năm của Vương quốc Anh, Tháp HSBC tại Quảng trường 8 Canada ở Canary Wharf của London.

Biểu tượng công nghiệp của tương lai

Hỗn hợp năng lượng ngày nay không phải là những gì được sử dụng. Việc sử dụng năng lượng tái tạo ngày càng tăng đồng nghĩa với việc chúng ta không còn phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và điều này có ảnh hưởng đến các tháp giải nhiệt. Đã có một tỷ lệ lớn các tòa tháp nổi bật nhất của Vương quốc Anh đã bị phá hủy, đi theo cách tương tự như than mà họ đã từng phục vụ. Nhưng điều này không có nghĩa là tháp giải nhiệt sẽ biến mất hoàn toàn.

Các nhà máy điện như Drax, đã nâng cấp bốn nồi hơi của mình thành nước siêu nóng với các viên gỗ nén có nguồn gốc bền vững thay vì than, đội than đang cạn kiệt và một số cơ sở khí đốt vẫn dựa vào các tháp làm mát. Khi chúng tiếp tục là một phần trong hỗn hợp năng lượng của chúng tôi, tháp giải nhiệt sẽ vẫn là một biểu tượng của sản xuất điện trong thời điểm hiện tại. Nhưng nó sẽ là một lớp phủ mà nó chia sẻ với các vòm sinh khối, tua-bin gió ngoài khơi khổng lồ và các tấm pin mặt trời trên cánh đồng - biểu tượng của sự pha trộn năng lượng đa dạng ngày nay.