Cách chọn công suất cho hệ thống lạnh công nghiệp -Chiller

Q = mx CP x ΔT

có thể được sử dụng ở đâu

Q là tải nhiệt (BTU/hr).

m là lưu lượng khối lượng (lb/hr).

CP là nhiệt dung riêng (BTU/lb-°F).

ΔT là sự thay đổi nhiệt độ (°F).

Sử dụng hai cặp nhiệt điện, một lưu lượng kế kết hợp với chất lỏng làm mát có đặc tính đã biết và một máy bơm (để thu thập dữ liệu nhiệt độ đầu vào/đầu ra và tốc độ dòng chảy) sẽ cho phép bạn xác định giá trị cho các biến này để có thể suy ra Q.

Phương pháp lý thuyết. Phương pháp này sử dụng định luật thứ nhất của nhiệt động lực học (bảo toàn năng lượng). Nếu điện là dạng năng lượng duy nhất đi vào hệ thống của bạn, thì có thể giả định một cách thận trọng rằng tất cả năng lượng đi vào một thiết bị đều được giải phóng dưới dạng nhiệt. Một phần đáng kể được tiêu thụ bởi hoạt động của thiết bị, nhưng đây là một cách tiếp cận thận trọng, hạn chế bất kỳ tiềm năng nào đối với việc giảm kích thước.

Ví dụ: giả sử một hệ thống yêu cầu 230 V, một pha, ở 22 A. Sử dụng phương trình để tính mức tiêu thụ điện năng:

P = V x Tôi

trong đó P là công suất tính bằng oát; Tôi hiện tại tính bằng ampe; và V là điện áp tính bằng vôn. Sử dụng hệ thống ví dụ:

P = 22 A x 230 V

P = 5.060 W nhiệt lượng cần tiêu tán

Lưu ý: Đối với hệ thống sử dụng điện ba pha, kết quả phải được nhân ba.

2. Quy trình của bạn yêu cầu nhiệt độ bao nhiêu?

Nhiệt độ cài đặt sẽ ảnh hưởng đến khả năng làm lạnh của máy làm lạnh. Giảm nhiệt độ sẽ gây thêm tải cho hệ thống lạnh và ngược lại khi tăng. Có một mối quan hệ trực tiếp giữa nhiệt độ mà bạn đã đặt máy làm lạnh và tổng công suất làm mát của nó. Do đó, điều quan trọng là phải xem lại hoạt động của máy làm lạnh (hình 2). Thông thường, chúng được xuất bản trong hướng dẫn sử dụng hoặc trên trang web của nhà sản xuất; nếu không, hãy liên hệ với nhà cung cấp. Khi chạy nhiệt độ/tải nhiệt thay đổi, các đường cong sẽ là một tài liệu tham khảo hữu ích.

Một ví dụ khác, hãy làm theo trục x của biểu đồ trong hình 2. Lưu ý nhiệt độ đầu ra của thiết bị làm lạnh so với công suất làm mát.

3. Máy làm lạnh sẽ hoạt động trong môi trường nào?

Nhiệt độ môi trường. Khả năng tản nhiệt của máy làm lạnh làm mát bằng không khí bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường. Điều này là do hệ thống làm lạnh sử dụng gradient nhiệt độ không khí/môi chất làm lạnh xung quanh để tạo ra sự truyền nhiệt cho quá trình ngưng tụ. Nhiệt độ không khí xung quanh tăng làm giảm chênh lệch nhiệt độ (ΔT) và sau đó, làm giảm tổng lượng nhiệt truyền. Có thể xem ví dụ về việc giảm hiệu suất đối với môi trường xung quanh 86°F (30°C) so với 68°F (20°C). Thông thường, đây là mức giảm công suất làm mát từ 2 đến 3 phần trăm đối với cứ mỗi 1,8°F (1°C) tăng nhiệt độ xung quanh môi trường hoạt động của máy làm lạnh.

Nếu máy làm lạnh sử dụng bình ngưng làm mát bằng chất lỏng, nhiệt độ môi trường xung quanh cao vẫn có thể có tác động tiêu cực đến các bộ phận chính như máy nén, máy bơm và thiết bị điện tử. Các thành phần này tạo ra nhiệt trong quá trình hoạt động và nhiệt độ cao sẽ rút ngắn tuổi thọ của chúng. Theo hướng dẫn, nhiệt độ môi trường xung quanh tối đa điển hình đối với thiết bị làm lạnh không được xếp hạng bên ngoài là 104°F (40°C).

Hạn chế về không gian. Không gian lưu thông không khí đầy đủ xung quanh máy làm lạnh – thường được chỉ định trong hướng dẫn sử dụng – là điều quan trọng để duy trì nhiệt độ không khí xung quanh thích hợp. Nếu không có luồng không khí thích hợp, sự tuần hoàn của lượng không khí không đủ sẽ nhanh chóng làm nóng không khí đó. Điều này làm giảm hiệu suất của máy làm lạnh và có khả năng làm hỏng máy làm lạnh.

Cung cấp điện. Dựa trên khu vực, tần số nguồn điện là 50 hoặc 60 Hz. Ở tần số hoạt động 60 Hz, tốc độ động cơ (vòng/phút) cao hơn khoảng 20 phần trăm, cung cấp nhiều năng lượng hơn cho máy nén, máy bơm và quạt. Yếu tố này được thể hiện bằng các đường cong hiệu suất trong hình 2. Các đường nét đứt biểu thị 50 Hz và nét liền biểu thị 60 Hz.

Tần số khả dụng ở quốc gia hoạt động cũng như định mức đầu vào điện của máy làm lạnh (điện áp, tần số và số pha) phải được biết để định cỡ chính xác máy làm lạnh.

4. Loại chất lỏng xử lý nào sẽ được sử dụng?

Có hai mối quan tâm chính khi xem xét chất lỏng: hiệu suất và khả năng tương thích.

Hiệu suất. Hiệu suất của chất lỏng dựa trên tính chất của nó ở một nhiệt độ nhất định. Các thông số liên quan là nhiệt dung riêng, độ nhớt và điểm đóng băng/sôi. Có một mối quan hệ trực tiếp giữa nhiệt dung riêng và khả năng làm mát. Nên trộn một số phần trăm etylen hoặc propylen glycol với nước (thường nằm trong khoảng 10 đến 50 phần trăm, tùy thuộc vào ranh giới giá trị) khi mong muốn có nhiệt độ điểm đặt thấp hoặc cao.

Khả năng tương thích. Khả năng bị ăn mòn và sự xuống cấp sớm của các vòng đệm là các dạng hỏng hóc phổ biến đối với các hệ thống có kích thước không chính xác. Vật liệu xây dựng và chất lỏng nên được so sánh trước khi sử dụng. Nên sử dụng chất ức chế ăn mòn trong chất lỏng làm mát để duy trì tính toàn vẹn của hệ thống và kéo dài thời gian vận hành tối ưu.

5. Yêu cầu về Lưu lượng và Áp suất của Vòng lặp Quy trình là gì?

Tuổi thọ của máy bơm là mối quan tâm hàng đầu khi cấu hình hệ thống làm mát công nghiệp, nhưng tổn thất áp suất trên toàn hệ thống và tốc độ dòng chảy cần thiết trước tiên phải được thỏa mãn bằng cách lựa chọn máy bơm.

Áp lực. Sử dụng một máy bơm quá nhỏ sẽ ngăn không cho chất lỏng chảy qua toàn bộ vòng làm mát. Nếu máy làm lạnh đã được trang bị giảm áp bên trong, dòng chảy sẽ được chuyển hướng xung quanh quy trình và quay trở lại máy làm lạnh. Nếu không có giảm áp bên trong, máy bơm sẽ cố gắng cung cấp áp suất cần thiết và chạy ở áp suất được gọi là áp suất đầu chết hoặc giới hạn của nó. Khi điều sau xảy ra, tuổi thọ của máy bơm sẽ giảm đáng kể. Khi một máy bơm đi vào trạng thái chết đầu, chất lỏng ngừng chảy và chất lỏng trong máy bơm trở nên nóng, cuối cùng bốc hơi. Sự bay hơi của chất lỏng làm gián đoạn khả năng làm mát của máy bơm, gây mài mòn quá mức cho các ổ trục và cánh quạt.

Lưu ý rằng khi có khả năng xảy ra tắc nghẽn trong quy trình, tùy chọn cho van giảm áp được khuyến nghị mạnh mẽ.

Việc xác định tổn thất áp suất trên toàn hệ thống cần có đồng hồ đo áp suất đường ống nước ở đầu vào và đầu ra của quy trình, sau đó sử dụng một máy bơm có đủ áp suất để thực hiện, để có được các giá trị ở tốc độ dòng chảy mong muốn.

Chảy. Lưu lượng không đủ sẽ dẫn đến truyền nhiệt không đủ. Dòng chảy sẽ không loại bỏ nhiệt cần thiết để vận hành an toàn quy trình của bạn. Khi nhiệt độ chất lỏng tăng vượt quá điểm đặt, nhiệt độ bề mặt/thành phần cũng sẽ tiếp tục tăng cho đến khi đạt được nhiệt độ ở trạng thái ổn định — lớn hơn điểm đặt ban đầu —.

Hầu hết các hệ thống sẽ nêu chi tiết các yêu cầu về áp suất và lưu lượng. Khi chỉ định loại bỏ tải nhiệt cần thiết như một phần của thiết kế, điều quan trọng là phải tính đến tất cả các ống, phụ kiện, kết nối và thay đổi độ cao không thể thiếu đối với hệ thống. Các tính năng phụ trợ này có thể làm tăng đáng kể các yêu cầu về áp suất khi không có kích thước phù hợp.

Tóm lại, việc thêm năm cân nhắc này vào hộp công cụ kỹ thuật của bạn sẽ giúp xác định hệ thống làm mát công nghiệp tối ưu cho ứng dụng của bạn.

Bạn cần tư vấn giải pháp cho hệ thống HVAC-Chiller liên hệ chúng tôi để được tư vấn cho vấn đề của bạn .Với kinh nghiệm hơn 20 chuyên về HVAC chúng tôi tin có thể giúp bạn giải quyết vấn để SONDA.VN – Mr Sơn – Hp: 0903 024439