Hệ thống chiller giải nhiệt nước đang được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề hiện nay như y tế, dược phẩm, thực phẩm… Tuy nhiên cụ thể về khái niệm này thì không phải ai cũng nắm được. Trong bài viết dưới đây, chúng mình sẽ giới thiệu với các bạn về cấu tạo chiller giải nhiệt nước và nguyên lý hoạt động của hệ thống này.
Tóm tắt
Tìm hiểu hệ thống chiller giải nhiệt nước là gì?
Hệ thống chiller giải nhiệt nước hay còn gọi là water chiller là một hệ máy làm lạnh nước công nghiệp.
– Nhiệt độ nước tạo ra có thể từ 6oC đến 30oC (nhiệt độ bình thường của nước khoảng 30oC), nên nếu chỉ cần nhiệt độ khoảng 30oC cho nhu cầu sản xuất thì chúng ta chỉ nên dùng tháp giải nhiệt nước là đủ. Tháp giải nhiệt nước hạ nhiệt độ nước nóng từ quá trình sản xuất từ 90oC đến 40oC xuống nhiệt độ nước môi trường 30oC .
– Hệ thống chiller giải nhiệt nước sử dụng công suất điện năng tiêu thụ để tách riêng 2 phần nhiệt nóng và lạnh. Phần nhiệt nóng không sử dụng được thải ra môi trường xung quanh thông qua tháp giải nhiệt (chiller giải nhiệt nước). Hoặc dùng gió thổi qua để làm mát (chiller giải nhiệt gió).
– Phần nhiệt lạnh dùng để tạo ra nước lạnh chủ yếu cho các nhu cầu sau đây:
- Giải nhiệt công nghiệp: Dãy điều chỉnh nhiệt độ nước khá rộng, từ 6oC đến 30oC.
- Làm lạnh khuôn máy ép nhựa, làm lạnh máy in màu, giải nhiệt dầu máy cơ khí chính xác qua tấm Plate heat exchanger – PHE.
- Cung cấp nước lạnh cho việc trộn bê tông.
- Làm lạnh pha trộn các loại hóa chất.
- Dùng trong công nghiệp thực phẩm: rượu bia, nước giải khát.
- Những nơi cần nguồn không khí cho môi trường làm việc nhiều người.
Cấu tạo chiller giải nhiệt nước
Chiller giải nhiệt nước gồm có 4 phần chính:
Đầu tiên là máy nén lạnh. Hiện nay có rất nhiều loại máy nén lạnh như sau:
– Máy nén lạnh piston nếu nén 1 cấp thường là máy có công suất nhỏ hơn 3Hp áp dụng cho dân dụng, máy nén 2 cấp chủ yếu áp dụng trong công nghiệp chạy âm sâu có công suất tới 100 Hp.
– Máy nén lạnh xoắn có tỉ số nén trung bình nhưng lưu lượng lớn, thường áp dụng cho chiller chạy dương có công suất nhỏ hơn 30 Hp.
– Máy nén lạnh trục vít: loại máy nén này có tỉ số nén trung bình và lưu lượng lớn áp dụng cho chiller chạy dương có công suất lớn hơn 30 HP.
– Máy nén lạnh ly tâm: loại ly tâm nhỏ có tăng áp 60 tấn làm lạnh – 300 tấn làm lạnh, li tâm lớn từ 300 tấn làm lạnh đến hàng ngàn tấn làm lạnh.
Dàn nóng của chiller: là ống đồng có dạng thẳng từ đầu này sang đầu kia, nước sẽ được bơm qua giàn ống chùm và giải nhiệt cho gas.
Dàn bay hơi chiller: gồm có ba loại như sau.
– Dàn bay hơi khô: Nước được dẫn qua bình, gas bay hơi bên trong ống đồng, nhờ các tấm định hình mà nước chảy theo dạng hình sin, tăng quãng đường nước chảy và tăng hiệu suất trao đổi nhiệt.
– Dàn bay hơi ngập dịch: Loại dàn này có hiệu suất cao, thường áp dụng cho những máy có công suất lớn từ 100 tấn làm lạnh trở lên. Nước chảy trong ống trùm, gas lạnh sẽ sôi xung quanh tối ưu hóa truyền nhiệt.
– Dàn bay hơi bằng tấm PHE (Plate heat exchanger): Loại dàn này phục vụ nhu cầu đặc biệt của ngành thực phẩm: yêu cầu chất lượng nước tốt hơn để không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nên không dùng nước trực tiếp bị thu nhiệt từ ống đồng bị oxi hóa. Dùng cho nước không đảm bảo điều kiện pH (có pH từ 6.5 – 7.5) với tốc độ chảy của nước và pH như vậy sẽ dẫn đến ăn mòn ống đồng nhanh chóng và nước thấm vào máy nén gây cháy cuộn dây motor của động cơ điện máy nén…
Tủ điều khiển: Như cái tên của mình thì đây là bộ phận có tác dụng điều khiển hoạt động của chiller:
– Với máy nén xoắn ốc thì không có điều khiển tải, chỉ điều khiển on – off.
– Với máy nén trục vít thì điều khiển giảm tải từ 25% đến 100% sử dụng thanh trượt làm giảm tỉ số nén.
Nguyên lý hoạt động của một chiller giải nhiệt nước
– Chiller hoạt động dựa trên cơ chế nhiệt học; tức là áp dụng sự chuyển đổi lý tính trạng thái vật chất: hơi nước ngưng tụ thành lỏng và chất lỏng ngưng tụ thành rắn. Đây chính là điểm khác biệt rõ rệt so với cơ chế hoạt động của dòng tháp tản nhiệt tông thường..
– Trạng thái từ rắn sang lỏng sang khí thì quá trình này sẽ thu nhiệt: tức là lấy nhiệt của môi trường xung quanh làm cho môi trường xung quanh bị mất nhiệt và lạnh đi. Ngược lại quá trình này sẽ là tỏa nhiệt.
– Hệ thống làm lạnh áp dụng cơ bản quá trình từ lỏng sang khí (quá trình bay hơi) để thu nhiệt của xung quanh môi trường làm cho môi trường lạnh đi (gas lạnh lỏng bay hơi, thu nhiệt từ nước làm nước bị mất nhiệt và lạnh đi theo nhu cầu sử dụng) .
Sau đó diễn ra quá trình ngược lại: gas trạng thái hơi áp suất thấp được nén từ máy nén gas lạnh. Qua máy nén thì gas ở trạng thái hơi áp suất cao, được giải nhiệt sẽ chuyển hoàn toàn sang lỏng trở thành chu trình kín. 2 trạng thái gas lỏng và gas hơi có thể được điều chỉnh bằng van tiết lưu gas.
Trên đây là nguyên lý hoạt động và cấu tạo chiller giải nhiệt nước. Khi tiến hành lắp đặt, bảo trì bảo dưỡng sửa chữa chiller giải nhiệt nước nên có đội ngũ kỹ sư tay nghề cao thực hiện. Hãy để lại bình luận bên dưới cho chúng mình nếu các bạn có gì thắc mắc về hệ thống này nhé.
