Cooling Tower (หอหล่อเย็น) ออกแบบ ผลิต ติดตั้ง ครบวงจร
ระบบคูลลิ่งทาวเวอร์ทำงานโดยใช้น้ำเพื่อดึงความร้อนเหลือทิ้งออกจากระบบและขับออกสู่บรรยากาศโดยใช้หลักการระเหยเป็นหลัก องค์ประกอบหลักสามประการของระบบทำความเย็น ได้แก่ หอทำความเย็น ปั๊มหมุนเวียน และแลกเปลี่ยนความร้อน ก่อนอื่นน้ำจะผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อที่จะถูกดูดซับความร้อน จากนั้นน้ำจะถูกกระจายไปที่ส่วนบนของหอหล่อเย็นโดยที่อากาศผ่านน้ำร้อนทำให้ส่วนหนึ่งของน้ำระเหยไป ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากกระแสน้ำไปยังกระแสลม ทำให้อุณหภูมิของอากาศและความชื้นสัมพัทธ์เพิ่มขึ้นเป็น 100% อากาศร้อนนี้จะถูกระบายออกสู่ชั้นบรรยากาศ ส่งผลทำให้ได้น้ำเย็นเกิดขึ้นไหลลงไปเก็บบริเวณอ่างน้ำเย็น น้ำเย็นบริเวณอ่างน้ำเย็นจะถูกสูบกลับไปในระบบการผลิตเพื่อผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและกลับมาเพื่อหล่อเย็นก่อให้เกิดเป็นระบบหมุนเวียน
การใช้งานทั่วไปรวมถึงการหล่อเย็นน้ำหมุนเวียนที่ใช้ในโรงกลั่นน้ำมัน ปิโตรเคมีและโรงงานเคมีอื่นๆ โรงไฟฟ้าพลังความร้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และระบบ HVAC สำหรับอาคารทำความเย็น การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของการเหนี่ยวนำอากาศเข้าสู่หอ: หอทำความเย็นประเภทหลักคือร่างธรรมชาติและหอระบายความร้อนแบบร่างเหนี่ยวนำ
ประเภทของ Cooling Tower (Type of Cooling Tower)
1. COUNTER FLOW
ในการออกแบบให้ทวนกระแส โดยการไหลของอากาศตรงข้ามกับการไหลของน้ำโดยตรง การไหลของอากาศเข้าสู่พื้นที่เปิดด้านล่างใต้ fill media แล้วจึงไหลขึ้นในแนวตั้ง น้ำจะถูกฉีดผ่านหัวฉีดแรงดันใกล้กับส่วนบนของหอคอย แล้วไหลจากด้านบนลงด้านล่างผ่าน fill media ซึ่งจะมีแนวการไหลตรงข้ามกับการไหลของอากาศ
2. CROSS FLOW
Crossflow คือการออกแบบที่การไหลของอากาศตั้งฉากกับการไหลของน้ำการไหลของอากาศเข้าสู่หน้าแนวตั้งฉากอย่างน้อยหนึ่งหน้าของหอหล่อเย็นเพื่อให้ตรงกับ fill media และน้ำไหลลงผ่านการเติมด้วยแรงโน้มถ่วงอากาศยังคงไหลผ่านและผ่านน้ำที่ไหลสู่ชั้นบรรยากาศ น้ำเย็นจะถูกกระจายโดยแรงโน้มถ่วงผ่านหัวฉีดอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งวัสดุเติม
3. PLUME ABATEMENT (HYBRID COOLING TOWER) หอหล่อเย็นแบบไม่มีไอสีขาว
หอหล่อเย็นแบบไม่เห็นไอสีขาวบางครั้งเรียกหอหล่อเย็นแบบลูกผสม เป็นหอหล่อเย็นที่ผสมระหว่าง Evaporative Cooling และ Dry heat exchanger
ออกแบบมาเพื่อลดหรือกำจัดไอสีขาวที่มองเห็นที่ทางออกปล่องใบพัด ปกติจะใช้ในบริเวณที่ใกล้สนามบิน มอเตอร์เวย์ และชุมชนเมือง
ทำให้ทัศนวิสัยการมองเห็นต่ำลงเพราะไอน้ำที่ออกจากหอระบายความร้อนในบางช่วงฤดู
หลักการทำงานคือจะมีการนำอากาศจากภายนอกเข้ามาทางด้านข้างหรือส่วน Dry section อุ่นให้ร้อนขึ้นโดยการไปแลกเปลี่ยนความร้อนที่ Heat exchanger
แล้วผสมกับอากาศเปียกก่อนออกจากปล่องใบพัด ทำให้เปลี่ยนสถานะของไอน้ำที่เป็นสีขาวให้มองไม่เห็น
วัสดุโครงสร้างหอหล่อเย็น (Structure Material)
เราสามารถออกแบบและผลิตโครงสร้างได้หลายรูปแบบดังต่อไปนี้
RC Structure (โครงสร้างคอนกรีต)
หอหล่อเย็นที่สร้างจาก concrete (RC) มีอายุการใช้งานยาวที่สุดโดยปกติ จะมีอายุมากกว่า 50 ปีขี้นไป และเป็นที่นิยมใช้งานแพร่หลายในปัจจุบัน แต่ข้อเสียคือระยะเวลาก่อสร้างนาน และต้นทุนสูงที่สุดในทุกประเภท
FRP Structure (โครงสร้างไฟเบอร์กลาส)
จุดเด่นที่สุดของ FRP structure คือระยะเวลาการผลิตที่สั้นที่สุด อายุการใช้งานตามมาตรฐาน CTI 137 ปกติจะมากกว่า 25 ปีขึ้นไปและต้นทุนจะถูกกว่าแบบโครงสร้างคอนกรีต ในเรื่องการกัดกร่อนก็ต่ำ เนื่องจาก FRP ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ค่อนข้างดี ในบางกรณีสามารถ Pre-Fab ข้างหอหล่อเย็นเดิมและยกทั้งโครงสร้างไปวางบนบ่อเดิมได้เลยทำให้ลดเวลาการติดตั้งได้ค่อนข้างดี
Wood Structure (โครงสร้างไม้)
ในอดีตนิยมใช้โครงสร้างไม้ค่อนข้างมากเนื่องจากต้นทุนที่ต่ำที่สุดในบรรดาหอหล่อเย็นทุกประเภท แต่ข้อเสียคืออายุการใช้งานที่สั้นกว่าปกติ อายุต่ำกว่า 10 ปีและปัจจุบันไม้หายาก ทำให้หลังๆราคาเริ่มสูงขึ้น
(HDGS) Structure (โครงสร้างเหล็กชุบกัลวาไนซ์)
หอหล่อเย็นแบบ package จะนิยมใช้แบบเหล็กชุบกุลวาไนซ์เพราะต้นทุนต่ำ แต่ข้อเสียคืออายุการใช้งานสั้น ปกติ 8-10 ปีเหล็กจะผุกร่อนต้องเปลี่ยนใหม่ ค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนจะแพง ส่วนใหญ่นิยมซื้อใหม่ทั้งตัวเลย บางกรณีต้องการอายุการใช้งานยาวขึ้นก็นิยมใช้แสตนเลสแต่ราคาจะสูงมากและสูงกว่าแบบโครงสร้างไฟเบอร์กลาส
เปรียบเทียบโครงสร้างหอหล่อเย็นทั้ง 4 แบบ
- คอนกรีต (RC) อายุการใช้งานยาวที่สุด ปกติมากกว่า 50 ปี · ต้นทุนสูงที่สุดและใช้เวลาก่อสร้างนานที่สุด
- ไฟเบอร์กลาส (FRP) อายุตามมาตรฐาน CTI 137 ปกติมากกว่า 25 ปี · ผลิตได้เร็วที่สุด ทนการกัดกร่อน ต้นทุนต่ำกว่าคอนกรีต · บางกรณีประกอบข้างหอเดิมแล้วยกวางบนบ่อเดิมได้ ลดเวลาหยุดเครื่อง
- ไม้ ต้นทุนเริ่มต้นต่ำ แต่อายุต่ำกว่า 10 ปี และไม้หายากขึ้นทำให้ราคาสูงขึ้น
- เหล็กชุบกัลวาไนซ์ (HDGS) นิยมในหอแบบ package เพราะต้นทุนต่ำ แต่อายุราว 8 ถึง 10 ปี ส่วนใหญ่ต้องเปลี่ยนทั้งตัวเมื่อผุกร่อน
เลือก Cooling Tower แบบไหนให้เหมาะกับโรงงาน
- Counter Flow อากาศไหลสวนทางกับน้ำ น้ำถูกฉีดด้วยหัวฉีดแรงดันจากด้านบนผ่าน fill media
- Cross Flow อากาศไหลตั้งฉากกับน้ำ น้ำกระจายลงด้วยแรงโน้มถ่วงผ่านหัวฉีดทั่ววัสดุเติม
- Plume Abatement (Hybrid) ผสม Evaporative Cooling กับ Dry Heat Exchanger เพื่อลดไอสีขาวที่ปล่องใบพัด เหมาะกับพื้นที่ใกล้สนามบิน มอเตอร์เวย์ และชุมชนเมือง
ทีมวิศวกรของ Innovek ออกแบบหอหล่อเย็นตามภาระความร้อนและสภาพหน้างานจริง และผลิตโครงสร้างได้ทั้ง 4 แบบ
บริการ Cooling Tower ครบวงจร
นอกจากออกแบบ ผลิต และติดตั้งหอใหม่ Innovek ให้บริการ ซ่อมบำรุงคูลลิ่งทาวเวอร์ และ ตรวจสุขภาพหอหล่อเย็น พร้อมอะไหล่ทุกชิ้นส่วนหลัก ได้แก่ Fill Media Spray Nozzle Drift Eliminator Fan Stack ใบพัด Cofimco Amarillo Gear Box และ Drive Shaft
อ่านหลักการทำงานโดยละเอียดที่ หอหล่อเย็น (Cooling Tower) คืออะไร หรือ ขอใบเสนอราคา
คำถามที่พบบ่อย
Cooling Tower ทำงานอย่างไร
น้ำที่ดูดความร้อนจากเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนถูกกระจายที่ส่วนบนของหอ อากาศที่ไหลผ่านทำให้น้ำส่วนหนึ่งระเหยและพาความร้อนออกสู่บรรยากาศ น้ำที่เย็นลงไหลลงอ่างน้ำเย็นแล้วถูกสูบกลับเข้าระบบ เป็นระบบหมุนเวียน
โครงสร้างแบบไหนคุ้มที่สุด
ขึ้นกับอายุการใช้งานที่ต้องการและงบประมาณ คอนกรีตอายุยาวที่สุดแต่แพงและสร้างนาน ไฟเบอร์กลาสผลิตเร็ว ทนการกัดกร่อน และอายุมากกว่า 25 ปี จึงเป็นทางเลือกกลางที่นิยม ส่วนไม้และเหล็กชุบกัลวาไนซ์ต้นทุนต่ำแต่อายุสั้น
เปลี่ยนหอเก่าโดยไม่ต้องหยุดเครื่องนานได้หรือไม่
ในบางกรณีทำได้ด้วยโครงสร้างไฟเบอร์กลาส ซึ่งประกอบข้างหอเดิมแล้วยกทั้งโครงสร้างวางบนบ่อเดิม ช่วยลดเวลาติดตั้ง