Trong sản xuất công nghiệp, hệ thống làm mát đóng vai trò vô cùng quan trọng. Các thiết bị máy móc, thiết bị có công suất làm việc lớn cần có nhu cầu giải phóng nguồn nhiệt năng được sinh ra trong quá trình vận hành. Vậy hệ thống làm mát là gì? Có những phương pháp làm mát nào hiệu quả? Bài viết này sẽ tổng hợp kiến thức liên quan đến hệ thống làm mát công nghiệp.

Hệ thống làm mát là gì?

Hệ thống làm mát hay được gọi là hệ thống làm lạnh trong công nghiệp là một phương pháp giảm nhiệt cần thiết trong các nhà xưởng hoặc kho đông lạnh. Hệ thống này được chia làm 2 hệ thống chính đó là hệ thống làm mát bằng nước và hệ thống làm mát bằng không khí.

he thong lam mat bang nuoc

Hệ thống làm mát hỗ trợ quá trình giảm nhiệt của nhà máy

Nhiệm vụ của hệ thống làm mát

Thực hiện nhiệm vụ giữ nhiệt độ của các chi tiết trong động cơ máy không bị vượt quá giới hạn cho phép trong quá trình vận hành.

Cấu tạo hệ thống làm mát bằng nước là gì?

Hệ thống làm mát bằng nước là hệ thống làm mát có thể giảm nhiệt độ từ 5-7oC, nếu nhiệt độ bên ngoài càng cao thì hiệu quả làm giảm nhiệt càng nhanh. Hệ thống này có thể giúp duy trì nhiệt độ trong khu vực sản xuất ổn định từ 25-28oC mà không phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài.

Cấu tạo cơ bản của hệ thống làm mát bằng nước bao gồm: Thân máy; nắp máy; đường nước nóng; van hằng nhiệt; két nước; dàn ống; quạt gió; ống nước nối tắt; bơm nước; puli và đai truyền; két làm mát dầu; ống phân phối nước lạnh.

hệ thống làm mát bằng nước

Cấu tạo của hệ thống làm mát bằng nước

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống làm mát bằng nước

Nguyên lý của hệ thống làm mát phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn nước so với quy định.

Khi nhiệt độ của nước thấp hơn so với mức tiêu chuẩn:

+) Van hằng nhiệt trong đường ống không cho nước làm mát di chuyển về két nước, mở đường ống nước ra hoàn toàn, cho nước làm mát máy tới máy bơm nước.

+) Đưa bơm nước vào hệ thống để làm giảm nhiệt độ động cơ

Khi nhiệt độ của nước làm mát bằng với mức tiêu chuẩn:

+) Van hằng nhiệt mở 1 nửa đường ống để nước làm mát về két nước và một phần đường ống được mở để cho nước về phía trước bơm nước.
+) Sau đó vận hành bơm nước về để làm mát động cơ.

Khi nhiệt độ của nước làm mát cao hơn nhiệt độ quy định:

+) Van hằng nhiệt hỗ trợ mở hoàn toàn đường ống dẫn nước về két nước, hệ thống đường ống bị đóng lại không cho phép nước làm mát trở về bơm nước.

+) Bơm nước đưa nước vào bên trong để làm mát động cơ.

Như vậy có thể nói, để làm mát động cơ máy móc trong phân xưởng hoặc các nhà xưởng, hệ thống làm mát bằng nước phụ thuộc rất lớn vào nhiệt độ của nguồn nước được đưa vào hệ thống.

         

Nguyên lý hoạt động của hệ thống tản nhiệt

==> Tham khảo:

Phương pháp làm mát bằng nước cơ bản

Trong hệ thống làm mát bằng nước, được chia làm 3 phương pháp chính đó là phương pháp làm mát bằng  hơi nước, đối lưu và cưỡng bức. Sau đây để tìm hiểu kỹ hơn về 2 phương pháp này, chúng ta cùng tìm hiểu những đặc điểm cơ bản của từng phương pháp làm mát.

Phương pháp làm mát bằng nguyên lý bay hơi:

+) Cấu tạo: Bao gồm khoang chứa nước làm mát ở phần thân và nắp máy, cùng bình chứa nước được lắp ở thân máy.

+) Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ hoạt động, nhiệt lượng ở các chi tiết sẽ lan truyền ra áo nước trên thân máy. Nhiệt lượng tăng nhanh đến mức có thể sôi, nước sôi nên tỷ trọng giảm, làm cho chúng nổi lên trên mặt thoáng của bình chứa và bốc hơi, nhiệt lượng được bốc hơi được thoát ra bên ngoài. Nước bay hơi làm giảm nhiệt độ của nước tạo thành hệ thống đối lưu tự nhiên.

+) Ứng dụng: Hệ thống làm mát bằng phương pháp bay hơi nhiệt độ được thiết lập trong hệ thống làm mát của của các động cơ có công suất nhỏ. Bởi tốc độ lưu động của nước tham gia vào quá trình tản nhiệt rất nhỏ nên khả năng làm mát không được đồng đều.

Làm mát bằng phương pháp tuần hoàn cưỡng bức:

+) Cấu tạo: thân máy, đường nước nóng ra khỏi động cơ, van hằng nhiệt, két nước, giàn ống của két nước,…

+) Nguyên lý:

Khi nhiệt độ nước nóng thấp hơn mức tiêu chuẩn, van hằng nhiệt sẽ mở cửa thông với đường ống về két, mở cửa thông với đường ống nối tắt về bơm nước trong áo nước về trước bơm rồi lại bơm vào áo nước. Kết quả, nhiệt độ trong áo nước tăng nhanh và tăng hiệu quả làm mát cho động cơ.

Khi nhiệt độ nước trong áo nước bằng với mức tiêu chuẩn, van hằng nhiệt mở cả 2 đường ống để nước trong áo nước vừa chảy vào két nước, vừa chảy vào đường nước nối tắt về bơm.

hệ thống làm mát bằng nước

Cơ chế hoạt động của phương pháp làm mát cưỡng bức dòng nước

Khi nhiệt độ nước cao hơn với mức tiêu chuẩn van sẽ đóng đường ống thông nước nối tắt, mở hoàn toàn cửa thông với đường nước vào két nước, nước nóng ở áo nước sẽ đi qua két, bơm nước đưa nước trở lại áo nước của động cơ.

+) Hệ thống làm mát cưỡng bức chia hai loại: tuần hoàn kín (nước trong hệ thống được lưu thông khép kín), tuần hoàn hở (dùng trên các động cơ tàu, biển, lấy và xả nước trực tiếp ra ngoài)

Phương pháp làm mát đối lưu:

+) Cấu tạo: két nước, quạt gió, lớp áo nước trong thân và nắp máy.

+) Nguyên lý: Dựa vào sự chênh lệch trọng lượng giữa dòng nước mát và nước nóng tại khu vực có nhiệt độ khác nhau. Khi động cơ hoạt động, nguồn nước nóng từ lớp áo nước sẽ di chuyển vào bên trong thông qua đường ống dẫn. Nhờ sự hỗ trợ của tấm tản nhiệt, làm quạt hút và đẩy không khí qua, lúc này nước được giảm nhiệt  và xuống dưới két nước, men theo đường ống và trở lại áo nước để làm mát bộ phận động cơ.

+) Ứng dụng: Được sử dụng trong một số loại động cơ tĩnh, có công suất vận hành nhỏ và xi lanh thẳng đứng.

Vai trò của hệ thống tản nhiệt

Điều hòa, cân bằng nhiệt độ: Với các nhà xưởng quy mô sản xuất lớn, nhiệt độ nắng nóng cùng với lượng nhiệt được sinh ra vô cùng lớn, chính vì vậy nhu cầu giải phóng nhiệt lượng ngày càng tăng. Hệ thống làm mát giúp cân bằng nhiệt lượng, điều hòa không khí trong các khu sản xuất và động cơ máy.

Đảm bảo quy trình sản xuất: Trong công nghiệp, các thiết bị điện tử khi vận hành sẽ phát ra lượng nhiệt lớn. Vì vậy hệ thống làm mát giải quyết được vấn đề này.

                            

Một số ứng dụng của hệ thống làm mát

Trong công nghiệp thực phẩm: Hỗ trợ quá trình bảo quản và đông lạnh của các loại thực phẩm như bia, nước ngọt, thực phẩm đông lạnh,…

Trong các động cơ máy: Như ô tô, tàu thủy,…làm giảm nhiệt trong động cơ máy.

Như vậy, trên đây chúng tôi đã tổng hợp tất cả những thông tin cơ bản nhất về hệ thống làm mát bằng nước– một trong những phương pháp làm mát phổ biến hiện nay. Thông qua bài viết này, hy vọng bạn sẽ có thêm những kiến thức bổ ích về hệ thống này.

By hangseo