Tháp giải nhiệt bị rung ồn: 8 Nguyên nhân & Cách xử lý

Tháp giải nhiệt bị rung ồn như là lời “kêu cứu” của thiết bị đến người dùng. Đây là “triệu chứng” không thể xem nhẹ trong vận hành hệ thống làm mát công nghiệp. Rung và ồn là chỉ báo trực tiếp cho sai lệch cơ khí hoặc mất cân bằng dòng nước.

• Tháp giải nhiệt tại Đà Nẵng
• Linh kiện tháp hạ nhiệt

1. Hệ lụy từ tình trạng tháp giải nhiệt bị rung ồn

Tình trạng tháp giải nhiệt bị rung ồn không chỉ đơn giản là gây ồn. Ẩn sau đó là vô vàn những hệ quả kéo theo cho cả hệ thống vô cùng nghiêm trọng.

• Tiếng ồn lớn ảnh hưởng đến thính giác người vận hành, dân cư các khu vực lân cận.
• Rung ồn liên tục có thể gây hư hỏng bạc đạn, cánh quạt, trục quay và các bộ phận cơ khí.
• Tăng nguy cơ sự cố nghiêm trọng cho các bộ phận như gãy chân đế, lỏng bulong, thậm chí sập hệ thống đỡ.
• Tình trạng rung ồn khiến tổng thể tháp không max hiệu suất. Lưu lượng gió và phân phối nước không ổn định, khiến khả năng giải nhiệt kém hiệu quả.
• Tháp tản nhiệt rung và ồn nhiều đòi hỏi kiểm tra, thay thế linh kiện thường xuyên. Từ đó, tốn kém chi phí và nhân lực.

2. Nguyên nhân tháp giải nhiệt bị rung ồn

Sự cố tháp giải nhiệt nước bị rung ồn xuất phát từ nhiều nguyên nhân, được chia thành các nhóm cơ bản như sau:

2.1 Nguyên nhân cơ học:

Trong nhóm nguyên nhân cơ học gây ra sự rung ồn ở tháp giải nhiệt lại được chia thành 4 tác nhân chính như:

Lắp đặt không cân bằng, sai lệch trục quạt

Sai lệch trong quá trình setup dẫn đến độ lệch tâm của trục quạt. Hoặc không đảm bảo độ cân bằng của hệ thống quạt trên đỉnh tháp. 

Điều này xảy ra khi bệ đỡ tháp giải nhiệt không phẳng. Các bộ phận căn chỉnh sai, gây ra dao động cơ học.

Quạt quay tạo lực ly tâm có độ rung động ở tần số cao, dẫn đến tiếng ồn lớn, tăng hao mòn bộ phận như ổ đỡ và động cơ.

Quạt tháp bị hư hỏng, lưỡi quạt méo, gãy hoặc bám bẩn

Quạt tháp giải nhiệt cũng là một trong những nguyên nhân chính khiến tháp rung ồn. Cánh quạt tháp giải nhiệt bị méo, gãy do va chạm. 

Quạt bị hao mòn theo thời gian, hay bám bẩn nhiều sẽ làm mất cân bằng động học. 

Khi quạt quay sẽ tạo lực không đều, gây rung động mạnh. Làm tăng tiếng ồn trong tháp, đồng thời suy giảm hiệu suất làm mát của hệ thống.

Trục quạt và bạc đạn bị mòn, thiếu dầu bôi trơn

Tháp dùng lâu sẽ khiến bạc đạn (vòng bi) hoặc trục quạt bị mòn, ma sát tăng. Khô nhớt hoặc dùng dầu không phù hợp cũng làm tăng lực cản và nhiệt độ tại ổ đỡ.

Do đó mà lực ma sát cao gây rung động cơ học. Tạo tiếng ồn dạng rít hoặc gầm, đồng thời làm giảm tuổi thọ của trục và bạc đạn.

Bu lông, đinh ốc cố định lỏng lẻo hoặc mất cân bằng

Các liên kết cơ học như bu lông, đinh ốc trong tháp bị lỏng do rung động lâu dài hay không được siết chặt trong quá trình lắp đặt. 

Sự lỏng lẻo này gây ra dao động không kiểm soát tại các điểm nối. Từ đó, tạo tiếng ồn dạng va đập hoặc rung lắc. Đồng thời, làm tăng nguy cơ hư hỏng cấu trúc tháp.

2.2 Nguyên nhân do vận hành:

Quy trình vận hành không đạt chuẩn cũng là nguyên nhân tháp giải nhiệt bị rung ồn.

Tốc độ quạt quá cao so với thiết kế

Tốc độ quay của quạt vượt quá thông số thiết kế vốn có sẽ gây ra lực ly tâm lớn hơn dự kiến. 

Từ đó làm tăng rung động do lực không cân bằng và áp suất khí động học bất thường.

Do đó mà tạo tiếng ồn dạng rít hoặc gầm. Ngoài ra còn tăng tải lên ổ đỡ, trục quạt, và động cơ, gây hao mòn nhanh, tăng nguy cơ hư hỏng.

 Giảm hiệu suất làm mát do luồng không khí rối loạn, gây tổn thất năng lượng.

Dòng nước tuần hoàn không ổn định, gây dao động áp suất

Lượng nước tuần hoàn trong tháp không ổn định gây dao động áp suất trong hệ thống.

Áp suất không ổn định làm tháp giải nhiệt rung lắc. Đặc biệt là các bộ phận tiếp xúc với dòng nước như bể chứa và vòi phun.

Tình trạng này gây tiếng ồn dạng va đập hoặc tiếng nước chảy bất thường.

Còn làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt do phân bố nước không đều trên bề mặt tấm tản nhiệt. Áp lực lên bơm tăng, dẫn đến nguy cơ hư hỏng lâu dài.

2.3 Nguyên nhân do môi trường:

Tháp giải nhiệt bị rung ồn không chỉ xuất phát từ yếu tố cơ học hoặc vận hành mà còn chịu ảnh hưởng từ các yếu tố môi trường.

Tháp đặt trên nền không bằng phẳng, gây rung lắc

Nền lắp đặt tháp giải nhiệt không bằng phẳng hoặc không đủ độ cứng vững dẫn đến sự mất cân bằng của toàn bộ cấu trúc. 

Nền móng không ổn định sẽ gây ra rung lắc, đặc biệt khi tháp chạy ở tốc độ cao hoặc chịu tải lớn. 

Độ nghiêng hoặc biến dạng của nền làm thay đổi phân bố lực, dẫn đến dao động không mong muốn.

Tác động từ gió mạnh hoặc rung chấn từ các thiết bị lân cận

Sức gió mạnh, đặc biệt ở các khu vực ven biển, tòa nhà cao tầng,... tạo lực tác động khí động học lên tháp, làm dao động cấu trúc.

Ngoài ra, rung chấn từ các thiết bị lân cận như: máy nén, bơm công nghiệp, máy phát điện,... có thể truyền qua nền hoặc không khí, gây cộng hưởng với tháp. 

3. Cách kiểm tra, chẩn đoán nguyên nhân tháp hạ nhiệt rung ồn

Để check tình trạng tháp làm mát rung ồn, bạn có thể tiến hành theo các cách như:

Kiểm tra cân bằng quạt và trục quay: 

Dùng thiết bị cân bằng động hoặc check thủ công độ đảo trục. Đảm bảo, trục quạt quay đồng tâm, không lệch tâm hoặc cong vênh.

Quan sát tình trạng lưỡi quạt, bạc đạn, bu lông cố định: 

Kiểm tra lưỡi quạt có bị gãy, cong, bám cặn,... hay không. Đánh giá bạc đạn có bị rơ, kêu, mòn. 

Siết lại bu lông, ốc vít nếu phát hiện lỏng lẻo hoặc mất đối xứng.

Đo mức độ rung bằng thiết bị chuyên dụng:

Dùng cảm biến đo rung (vibration meter) hoặc máy phân tích dao động để định lượng tần số và biên độ rung. Từ đó, xác định khu vực phát sinh dao động bất thường.

Kiểm tra hệ thống bôi trơn và các kết nối cơ khí:

Check mức dầu mỡ, chất lượng dầu bôi trơn tại các vị trí bạc đạn, trục quay. Đảm bảo, không thiếu bôi trơn hoặc sử dụng sai loại mỡ gây khô rít.

Đánh giá điều kiện lắp đặt và môi trường xung quanh:

Rà soát kết cấu nền móng, chân đế tháp có bị nghiêng, sụt lún hay không. Đảm bảo, môi trường lắp đặt không bị rung cộng hưởng từ thiết bị công nghiệp lân cận.

4. Hướng dẫn cách giảm tiếng ồn tháp giải nhiệt hiệu quả

4.1. Cân chỉnh lại cánh quạt

Tiếng ồn trong tháp phát sinh từ cánh quạt chủ yếu do mất cân bằng động hoặc biến dạng cơ học.

 Người dùng cần:

• Vệ sinh quạt định kỳ để loại bỏ cặn bẩn bám dính gây mất cân bằng.
• Nếu cánh bị cong, sứt mẻ hoặc nứt, cần thay thế ngay loại phù hợp để đảm bảo cân bằng.
• Khi lắp đặt, phải đảm bảo trục quạt quay đúng tâm, không chạm vỏ tháp.

4.2. Kiểm tra và thay bạc đạn/bôi trơn

Bạc đạn là bộ phận chịu lực quay chính, mọi dấu hiệu mòn hoặc thiếu bôi trơn đều là nguyên nhân phát sinh tiếng ồn:

• Dùng mỡ bôi trơn chuyên dụng dành cho thiết bị quay tốc độ cao.
• Bảo trì định kỳ, thay mới theo khuyến nghị của NSX, tránh hiện tượng rơ trục và tiếng rít kim loại.
• Check dấu hiệu vỡ bi, nứt lồng. Nếu có cần xử lý ngay để ngăn hỏng lan rộng ra cụm motor – trục.

4.3. Căn chỉnh lại motor và trục

Motor và trục quạt bị lệch đồng trục sẽ gây rung liên tục. Dẫn đến ồn lớn và mòn bất thường bạc đạn:

• Sử dụng thiết bị cân chỉnh đồng trục (laser alignment tool hoặc đồng hồ so) để đảm bảo motor - trục đồng tâm tuyệt đối.
• Check khớp nối đàn hồi (coupling), nếu hỏng, vỡ cao su hoặc lệch tâm. Cần thay mới để khôi phục truyền động ổn định.

4.4. Gia cố nền móng và kết cấu

Ngưỡng ồn lớn trong tháp hạ nhiệt nhiều khi do kết cấu đỡ không đủ chắc hoặc truyền rung đến bệ nền:

• Gia cường móng đặt tháp bằng vật liệu chịu lực cao như: bê tông mác lớn, thép gia cố, hay tấm đế composite chống rung,...
• Lắp thêm đệm giảm chấn, cao su kỹ thuật hoặc tấm chống rung composite tại chân đế tháp.
• Siết chặt toàn bộ bu lông kết cấu và khung đỡ, đảm bảo kết nối không rơ, không rung lắc cơ học khi vận hành.

5. Phương pháp bảo trì và vận hành để hạn chế rung ồn

Tình trạng tháp giải nhiệt có thể được từng bước khắc phục thông qua các phương pháp cụ thể được Yên Phát tổng hợp như:

• Lập kế hoạch bảo trì định kỳ, kiểm tra và vệ sinh quạt, trục, bạc đạn. Việc này giúp phát hiện sớm hao mòn, lệch trục hoặc bám cặn,... Từ đó, giảm thiểu nguyên nhân cơ học gây rung ồn.
• Đào tạo nhân viên vận hành đúng quy trình, tránh vận hành quá tải. Đảm bảo kỹ thuật viên hiểu rõ cách khởi động, dừng thiết bị, kiểm tra tải trọng. Tránh chạy quá công suất, không tải hoặc chạy sai quy trình,... làm tăng dao động tháp
• Giám sát thường xuyên mức độ rung và tiếng ồn trong quá trình hoạt động. Giúp phát hiện bất thường ngay từ giai đoạn đầu.
• Dùng dụng cụ đo rung và âm thanh để phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường. Áp dụng cảm biến rung (vibration sensors), máy đo âm thanh để đo đạc chính xác biên độ và tần số dao động.

Tháp giải nhiệt bị rung ồn không phải là lỗi nhỏ, nó là mầm mống dẫn đến các sự cố nghiêm trọng cho cả hệ thống. Định kỳ check tháp để phát hiện sớm nhất các sự cố, có biện pháp kịp lúc.