MÁY CHILLER – CHI TIẾT, CẤU TẠO & BẢO DƯỠNG
MÁY CHILLER LÀ GÌ ?
Máy chiller được hiểu là máy sản xuất ra nước lạnh để cung cấp tới các tải của công trình. Được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp nên chúng ta thường thấy được lắp đặt cho các nhà máy, trung tâm thương mại,.. Vậy có thể hiểu đơn giản máy chiller là máy làm lạnh.
Máy chiller còn là một phức hợp nhiều bộ phận để cấu thành một hệ thống làm nhiệm vụ làm lạnh nước cung cấp cho hệ thống điều hòa không khí trung tâm. Các thiết bị dùng nước làm lạnh là AHU, FCU
CẤU TẠO
Cấu tạo của chiller gồm 4 thiết bị chính. Đây cũng là chu kì nhiệt căn bản: Máy nén, van tiết lưu, thiết bị ngưng tụ và thiết bị nay hơi. Thông thường, chiller được sản xuất nguyên cụm, khó tách rời.
Chiller buộc phải đạt tiêu chuẩn ARI. Việc phân loại Chiller có thể dựa vào máy nén (Priston, trục vít, ly tâm, xoắn ốc,..) hoặc dựa vào loại thiết bị ngưng tụ như giải nhiệt nước (water-cooled), Giải nhiệt gió (Air-Cooled), hay thiết bị hồi nhiệt (Heat Recovery).
NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG
Chiller hoạt động dựa trên các nguyên lý nhiệt học, áp dụng sự chuyển đổi lý tính trạng vật chất. Hơi nước ngưng tụ thành chất lỏng, chất lỏng ngưng tụ thành chất rắn.
Theo đó, chất rắn khi chuyển sang trạng thái lỏng hoặc khí sẽ có tính chất thu nhiệt. (Tức là lấy môi trường nhiệt từ môi trường xung quanh khiến cho nó lạnh đi). Trong quá trình hoạt động của Chiller, Gas lạnh lỏng bay hơi, thu nhiệt từ nước làm cho nước bị mất nhiệt và lạnh đi.
Sau đó, quá trình diễn ra ngược lại. Gas ở trạng thái áp suất thấp sẽ bị nén lại bởi máy nén gas lạnh, lúc này gas đang ở trạng thái áp suất cao. Khi dàn ống đồng thổi gió hoặc từ cooling water đưa gió vào. Để làm thành gió lạnh thì gas sẽ được giải nhiệt và chuyển sang trang thái lỏng (hiện tượng thu nhiệt). Tất cả nằm trong 1 chu trình kín. Trạng thái lỏng và hơi của gas được điều chỉnh bằng van tiết lưu.
Chu kỳ nén hơi cần 5 thành phần cơ bản để di chuyển nhiệt từ bên trong ra bên ngoài
1. Đầu tiên là chất làm lạnh, đó là chất lỏng làm việc di chuyển nhiệt xung quanh.
2. Thứ hai là thiết bị bay hơi. Nó là một bộ trao đổi nhiệt bên trong tủ lạnh của bạn nhận được chất làm lạnh lạnh, chất lỏng. Chất làm lạnh nằm bên trong bộ trao đổi nhiệt và nhận nhiệt từ không khí trong tủ lạnh. Do nhiệt nóng từ nóng đến lạnh, nhiệt độ môi chất lạnh xấp xỉ 10F (5C) so với nhiệt độ mong muốn của thiết bị. Để làm cho quá trình này hiệu quả hơn, chất làm lạnh gần bão hoà (điểm sôi) để hấp thụ nhiệt. Chất làm lạnh bốc hơi (hoặc sôi) từ chất lỏng đến hơi nước ở nhiệt độ thấp.
3. Thứ ba, thiết bị này nén hơi đó đến áp suất cao. Vì nhiệt độ bão hòa liên quan trực tiếp đến áp lực và công việc nén được truyền lên hơi, hơi lạnh ở nhiệt độ cao hơn nhiều.
4. Thứ tư, hơi nhiệt độ cao đi vào bình ngưng ở nhiệt độ cao hơn 10F (5C) so với nhiệt độ môi trường xung quanh của tủ lạnh được đưa vào. Bằng cách này, không khí có thể được truyền qua bộ trao đổi nhiệt của bình ngưng để loại bỏ nhiệt từ chất làm lạnh. Điều này cho phép chất làm lạnh ngưng tụ với áp suất cao, chất lỏng ấm.
5. Thứ năm, chất lỏng này đi qua một thiết bị mở rộng, cái gì đó nhanh chóng giảm áp suất. Áp suất giảm cũng làm giảm nhiệt độ bão hòa xuống đến mức mà chất làm lạnh đã sẵn sàng để vào thiết bị bay hơi.
Kết luận
Trong kĩ thuật lạnh nói chung và trong việc làm kho lạnh bảo quản nói riêng người ta thường sử dụng hầu như tất cả các kiểu máy nén với các nguyên lý làm việc khác nhau. Những loại máy nén hay được sử dụng nhất là máy nén pittong, trục vít, rô to xoắn ốc làm việc theo nguyên lí nén thể tích và máy nén tuabin làm việc theo nguyên lý động học.
Theo nguyên lý nén thể tích thì quá trình nén từ áp suất thấp lên áp suất cao nhờ thay đổi thể tích của khoang hơi giữa pittong và xilanh. Máy nén thể tích làm việc theo chu kì và không liên tục. Hơi được hút và nén theo những phần riêng, do đó đường hút và đẩy có hiện tượng xung động.
Trong các máy nén làm việc theo nguyên lý động học, áp suất của dòng hơi tăng lên là do động năng biến thành thế năng .
Quá trình làm việc của máy nén tuabin được chia làm 2 giai đoạn. Giai đoạn đầu dòng hơi được tăng tốc nhờ đĩa quay và cánh quạt. Giai đoạn 2 dòng hơi có động năng lớn được dẫn đến buồng khuếch tán ở đó động năng biến thành thế năng và áp suất tăng dần. Đặc điểm của máy nén động học là làm việc liên tục và không có van.
Máy nén thể tích có thể tạo ra áp suất lớn chỉ với khối lượng hơi nhỏ. Ngược lại, máy nén động học đòi hỏi 1 dòng hơi và lưu lượng hơi rất lớn. Tỉ số áp suất đạt được qua mỗi tầng cánh quạt lại tương đối hạn chế, phụ thuộc nhiều và tính chất của từng môi chất nhất định.
PHÂN LOẠI
Hiện nay có rất nhiều cách phân loại như:
- Theo máy nén (Piston,trục vít, xoắn ốc, ly tâm..).
- Theo thiết bị ngưng tụ như giải nhiệt nước (water-cooled).
- Giải nhiệt gió(Air-cooled).
- Thiết bị hồi nhiệt (heat recovery).
- Lưu lượng qua bình bốc hơi không thay đổi hay thay đổi lưu lượng nước.
…. Ngoài ra, hiện nay còn có loại chiller hấp thụ
Trong hệ thống cơ điện, phần thiết kế và thi công điều hoà trung tâm luôn được quan tâm. Nếu có bất cứ sai sót nào ảnh hưởng đến hoạt động hay chất lượng của hệ thống điều hoà. Toàn bộ công trình cũng chịu ảnh hưởng không nhỏ.
Đối với hệ thống điều hoà trung tâm, chiller là bộ phận vô cùng quan trọng. Nó đảm nhận vai trò làm lạnh và phân phối tới các tải trong toàn bộ hệ thống của công trình,….Nếu máy lạnh bị ảnh hưởng thì hệ thống lạnh của công trình cũng chịu ảnh hưởng. Ngoài ra, khi lắp đặt Chiller thì doanh nghiệp cũng nên cân nhắc đến tháp giải nhiệt, tùy vào đặc điểm và yêu cầu. Lựa chọn dòng tháp giải nhiệt nước hoặc gió, thường thì đa phần đều chọn tháp giải nhiệt nước vì tính hiệu quả, tiết kiệm, thân thiện với môi trường.
Tuỳ vào mục đích sử dụng mà nhà thầu thiết bị sẽ thiết kế một hay nhiều chiller. Để đảm bảo cung cấp đủ nhiệt cho toàn bộ các tải. Để dự phòng thì mỗi công trình có ít nhất 2 chiller thay phiên làm việc giúp đảm bảo khi có sự cố đối với một chiller. Trong số đó thì chiller còn lại vẫn đảm bảo hoạt động bình thường.
VAI TRÒ CỦA MÁY CHILLER
Chính là khả năng làm tăng áp suất. Tăng nhiệt độ bão hòa tương đương (điểm sôi) của môi chất lạnh đến mức cao. Đủ để chất làm lạnh có thể ngưng tụ bằng cách loại bỏ nhiệt đọ của nó qua ngưng tụ.
Làm lạnh cho cả hệ thống, kho xưởng với quy mô lớn. Nếu xây dựng hệ thống điều hòa làm lạnh cho một khi công nghiệp lớn, bạn cần sử dụng rất nhiều máy điều hòa. Chính vì vậy máy nén lạnh công nghiệp là lựa chọn tối ưu nhất.
Sử dụng máy nén lạnh ngoài nhiệm cụ làm mát cho hệ thống, còn tiết kiệm được điện năng.
Được lựa chọn sử dụng để điều hòa không khí của các tòa nhà, trung tâm thương mại. Trong tủ lạnh trong nước và thương mại, các kho chứa quy mô lớn để chứa thực phẩm và thịt ướp lạnh. Trong các xe tải lạnh, xe lửa, xí nghiệp công ty. Cũng xuất hiện trong nhiều nhà máy lọc dầu, hóa dầu, chết biến hóa học,…Những nơi cần hệ thống làm lành lớn.
BẢO DƯỠNG MÁY CHILLER
Việc bảo trì bảo dưỡng máy là cực kỳ quan trọng đối với bất kì loại thiết bị nào.
Kinh nghiệm cho thấy tốt nhất là sau 6.000 giờ hoạt động thì chúng ta cần tiến hành đại tu lại cho máy 1 lần. Nếu là một máy sử dụng trung bình thì khoảng 3 tháng chúng ta sẽ bảo dưỡng một lần. Nếu chạy ít thì ít nhất chúng ta cũng phải có lịch để mỗi một năm nên bảo dưỡng 01 lần.
Với những loại máy cũ đã qua sử dụng và để lưu kho lâu ngày, thì trước khi kiểm tra máy, chúng ta nên khởi động để máy chạy lại trong một khoảng thời gian ngắn.
Với máy trục vít có dầu, chúng ta phải nên thay dầu máy nén cho máy ít nhất 1 năm/lần. Nếu đó là trường hợp máy nén chạy liên tục 8 giờ/ngày
Đặc biệt đối với những doanh nghiệp có hoạt động thường xuyên. Những trường hợp này thì máy nén phải chạy liên tục suốt 24h/mỗi ngày. Với những ca như vậy thì chu kỳ thay dầy sẽ ngắn hơn rất nhiều. Thông thường thì chúng ta sẽ set up một chu kỳ nửa năm, 6 tháng chúng ta nên thay dầu máy nén 1 lần.
Với dầu thay cho máy thì chúng ta phải chọn đúng loại dầu phù hợp nhất cho máy. Dầu thì chúng ta nên chọn theo thông số và gợi ý hoặc yêu cầu tư nhà sản xuất là tốt nhất.
