Trong ngành sản xuất nhựa và nhiều ngành công nghiệp khác, việc làm mát sản phẩm và các máy móc, thiết bị có trong dây chuyền là điều bắt buộc. Chiller là thiết bị chuyên dụng để tản nhiệt và đảm bảo hệ thống vận hành trơn tru, không bị quá nhiệt.
Ở các hệ thống ép phun, ép đùn đều cần sử dụng máy điều khiển nhiệt độ khuôn, nhưng ở trong khuôn khổ bài viết này, hãy cùng tìm hiểu Chiller là gì? và Cách tính công suất làm lạnh cho chiller trong sản xuất nhựa.
Chiller là gì?
Chiller là máy sản xuất nước lạnh cung cấp tới tải của công trình. Thường được lắp đặt cho nhà máy, nhà xưởng hoặc trung tâm thương mại.
Hệ thống Chiller (Chiller System) hay còn gọi là hệ thống điều hòa trung tâm. Chúng sinh ra nguồn lạnh để làm lạnh các loại thực phẩm, đồ vật; sản xuất nước lạnh trong hệ thống điều hòa không khí trung tâm, dùng nước để làm chất tải lạnh. Nước đưa vào sẽ được làm lạnh qua bình bốc hơi (thường là vào 12℃ và ra 7℃)
Cấu tạo của Chiller ngành nhựa
Các thành phần chính của máy làm lạnh Chiller bao gồm: Máy nén; Bình ngưng; Dàn bay hơi; Van tiết lưu; Bộ nguồn; Bộ điều khiển và Hộp nước.
Cấu tạo và Chu trình hoạt động của Chiller
Dưới đây nội dung chi tiết về các thiết bị này:
Máy nén
Máy nén là động cơ chính (được đặt giữa dàn bay hơi và dàn ngưng tụ) nó tạo ra sự chênh lệch áp suất để di chuyển môi chất lạnh xung quanh hệ thống. Có nhiều thiết kế khác nhau của máy nén làm lạnh, phổ biến nhất là máy nén kiểu ly tâm, trục vít, xoắn ốc, trục quay và kiểu piston. Mỗi loại đều có những đặc điểm khác nhau. Máy nén có thể rất ồn, âm thanh phát ra liên tục với âm lượng cao, vì thế nên đeo thiết bị bảo vệ thính giác khi ở gần máy làm lạnh.
Bình ngưng
Được đặt sau máy nén và trước van tiết lưu. Mục đích của bình này là loại bỏ nhiệt từ chất làm lạnh được thu nhận trong dàn bay hơi. Có hai loại bình ngưng chính: làm mát bằng không khí và làm mát bằng nước.
Bình được làm mát bằng nước sẽ lặp lại chu trình “nước ngưng” giữa tháp giải nhiệt và bình ngưng, chất làm lạnh đi vào bình ngưng từ máy nén, sẽ truyền nhiệt của nó sang nước sau đó vận chuyển lên tháp giải nhiệt và bị loại khỏi tòa nhà. Chất làm lạnh không trộn lẫn với nước, mà chúng được ngăn cách bởi thành ống, nước chảy bên trong ống và chất làm lạnh chảy ra bên ngoài.
Bình ngưng làm mát bằng không khí vận hành khác hơn một chút, chúng không sử dụng tháp giải nhiệt mà thay vào đó thổi không khí qua các ống bình ngưng lộ ra ngoài với chất làm lạnh chảy ở bên trong ống.
Van tiết lưu
Van tiết lưu nằm giữa dàn ngưng và dàn bay hơi. Mục đích là để làm dãn nở chất làm lạnh khi đi qua van. Quá trình này cũng làm giảm áp suất và giúp cải thiện việc giảm nhiệt từ dàn bay hơi.
Dàn bay hơi
Dàn bay hơi hay dàn lạnh Chiller là thiết bị trao đổi nhiệt giữa Gas lạnh sôi ở áp suất, nhiệt độ thấp và môi trường cần làm lạnh.
Dàn bay hơi nằm giữa van tiết lưu và máy nén. Mục đích của nó là thu nhiệt từ tòa nhà rồi di chuyển nhiệt này vào môi chất lạnh để đưa đến tháp giải nhiệt hoặc làm mát bằng không khí, tùy thuộc vào loại máy làm lạnh. Nước sẽ nguội đi khi nhiệt được chiết xuất bởi chất làm lạnh, “nước lạnh” này sau đó được bơm xung quanh tòa nhà để cung cấp điều hòa không khí, rồi quay trở lại dàn bay hơi với lượng nhiệt tăng thêm từ tòa nhà.
Bộ nguồn
Bộ nguồn được gắn trực tiếp vào máy làm lạnh hoặc có thể được tách rời và gắn vào tường ở một vị trí khác và nối máy bằng dây cáp điện đến máy làm lạnh. Bộ nguồn được dùng để điều khiển dòng điện đến máy làm lạnh. Chúng thường chứa bộ khởi động, bộ ngắt mạch, bộ điều khiển tốc độ và thiết bị giám sát công suất.
Bộ điều khiển
Bộ điều khiển thường được gắn trên máy làm lạnh. Mục đích là theo dõi các khía cạnh khác nhau của hiệu suất máy làm lạnh và kiểm soát những khía cạnh này bằng cách thực hiện các điều chỉnh. Bộ phận điều khiển sẽ tạo ra các cảnh báo cho đội ngũ kỹ thuật và tự động ngắt điện hệ thống một cách an toàn để tránh làm hỏng thiết bị. Các hệ thống BMS cũng thường kết nối với bộ điều khiển để có thể điều khiển và giám sát từ xa.
Hộp nước
Hộp nước được lắp vào dàn bay hơi và dàn ngưng của thiết bị làm lạnh bằng nước. Mục đích của bộ phận này là để dẫn dòng nước một cách hiệu quả.
Nguyên lý hoạt động của Chiller
Chiller System hoạt động dựa trên nguyên lý nhiệt học. Nước từ trạng thái khí ngưng tụ chuyển sang dạng lỏng; từ lỏng đông đặc thành rắn.
Chất rắn khi chuyển sang trạng thái lỏng rồi sang khí sẽ có tính chất thu nhiệt (nghĩa là lấy nhiệt từ môi trường xung quanh làm cho nó lạnh đi). Trong quá trình Chiller vận hành, Gas lạnh lỏng bay hơi, thu nhiệt từ nước làm cho nước bị mất nhiệt và lạnh đi.
Sau đó, ở quá trình ngược lại: gas ở trạng thái áp suất thấp sẽ bị nén lại bởi máy nén ga lạnh. Dàn ống đồng thổi gió hay từ cooling water đưa gió vào để làm thành gió lạnh thì gas sẽ được tỏa nhiệt hoàn toàn để chuyển sang dạng lỏng (hiện tượng thu nhiệt). Tất cả nằm trong một chu trình kín và hệ thống được điều chỉnh bằng van tiết lưu.
Ứng dụng của chiller trong ngành công nghiệp sản xuất nhựa
Trong ngành này, hệ thống này làm mát nhựa nóng sau khi được tiêm, thổi, ép đùn hoặc đóng dấu và nó cũng có thể hạ nhiệt những thiết bị được sử dụng để tạo ra sản phẩm nhựa (thủy lực của máy đúc, hộp số,... ) mà vẫn tiết kiệm năng lượng và sự hao mòn của máy riêng của mình.
Một số ứng dụng có thể kể đến như:
- Làm mát khuôn đúc nhựa: Khuôn đúc nhựa cần được làm mát nhanh chóng và đồng đều để tránh biến dạng, ứng suất dư, đốm hoặc dính khuôn. Chiller cung cấp nước lạnh để làm mát khuôn đúc nhựa qua các kênh làm mát được thiết kế theo hình dạng của sản phẩm. Chiller giúp rút ngắn thời gian làm mát, tăng năng suất và chất lượng sản phẩm
- Làm mát sản phẩm nhựa: Sản phẩm nhựa sau khi được đúc cần được làm mát để đông cứng và giữ hình dạng. Chiller cung cấp nước lạnh để làm mát sản phẩm nhựa qua các ống dẫn hoặc các thiết bị làm mát khác. Chiller giúp tăng tốc quá trình làm mát, giảm biến dạng và ứng suất dư, cải thiện bề mặt và độ bóng của sản phẩm
- Làm mát rulo ép nhựa: Trục rulo ép nhựa là một thiết bị quan trọng trong có chức năng nung chảy và trộn vật liệu nhựa rắn thành nhựa nóng chảy và định hình sản phẩm theo khuôn đầu tạo hình. Rulo ép nhựa cần được làm mát để duy trì nhiệt độ phù hợp cho quá trình đùn. Chiller cung cấp nước lạnh để làm mát trục rulo, giúp điều chỉnh nhiệt độ lô ép nhựa, tăng hiệu suất và tuổi thọ của rulo ép nhựa
Cách tính công suất lắp đặt máy Chiller giải nhiệt
Thông thường, các nhà máy sử dụng 2 phương pháp tính công suất lắp đặt máy làm lạnh nước dưới đây:
Tính theo thông số có sẵn
Trên sách hướng dẫn (Catalogue) của Chiller đã có sẵn các thông số:
- Công suất lạnh yêu cầu của máy: Qll (Kw lạnh)
- Lưu lượng nước lạnh : m3/h, lít/phút..
- Nhiệt độ nước lạnh cần duy trì: ℃ và °F
Ta có công thức tính: Q = 4,186*At*Qll/3.6 (KW lạnh)
Trong đó:
- At: mức chênh lệch nhiệt độ của nhựa lúc vẫn đang ở trạng thái nóng chảy và sau khi được làm lạnh.
Với dây chuyền đang dùng tháp giải nhiệt muốn chuyển đổi sang dùng Chiller ta chọn công suất như sau:
Ví dụ: Tháp giải nhiệt có công suất 20 Tons với nhiệt độ nước vào là 30℃ và ra là 35℃ suy ra để giảm 5℃ cần 20 Tons lạnh; Vậy muốn nước vào 20℃ ra 25℃ cần Chiller 40 Tons lạnh.
Tính theo công suất lạnh cho máy
Ta có công thức sau: Q = Cp.At.M/3600 (Kw lạnh)
Trong đó:
- At: mức chênh lệch nhiệt độ của nhựa lúc vẫn đang ở trạng thái nóng chảy và sau khi được làm lạnh. Thường sẽ lấy At = 200°C (mức chênh lệch tốt nhất từ 230°C xuống 30°C).
- Cp: nhiệt dung riêng của nhựa.
- M: năng suất sản phẩm trong một giờ (đơn vị tính: Kg).
Một số lưu ý khi tính công suất Chiller
- Cần phải tính dư công suất, vì sau khi đưa vào sử dụng, máy cũ dần và công suất máy hoạt động sẽ giảm.
- Cần tính thêm máy dự phòng để đảm bảo hoạt động sản xuất vẫn diễn ra liên tục dù máy chính xảy ra sự cố. Ngoài ra, phương án dự phòng còn cho phép bạn chạy luân phiên. Giúp các máy có thời gian nghỉ ngơi; từ đó làm tăng tuổi thọ cho máy về hệ thống điện.
Những lưu ý khi lắp đặt hệ thống Chiller cho xưởng sản xuất nhựa
Hiện nay, Chiller là sự lựa chọn của nhiều khu công nghiệp, nhà xưởng, khách sạn,… Vì nó làm cho máy móc hoạt động hiệu quả và không gặp những lỗi do nhiệt độ tăng lên. Tuy nhiên, để các thiết bị vận hành đảm bảo hiệu quả thì người sử dụng phải chú ý một số điều sau khi lắp máy Chiller:
- Lựa chọn vị trí lắp đặt máy thích hợp
- Kết nối ống nước với hệ thống
- Lắp đặt hệ thống điện
Ngoài ra, vấn đề về chất lượng của hệ thống này cũng được chú trọng, vì khi lựa chọn những hệ thống máy Chiller đảm bảo về mặt chất lượng thì có thể yên tâm về năng suất, khả năng vận hành, độ bền cũng như việc bảo trì về sau.
Mua Chiller cho việc sản xuất nhựa ở đâu?
Máy nhựa Việt Đài là đơn vị tư vấn công suất và phân phối, lắp đặt chiller hàng đầu tại Việt Nam.
Là nhà cung cấp uy tín trong nước và quốc tế, bạn sẽ nhận được sự tư vấn tốt, nhiệt tình từ đội ngũ nhân viên có trình độ chuyên môn cao. Từ đó, việc lựa chọn Chiller phù hợp với quy trình sản xuất hay vận hành sẽ đơn giản hơn đối với khách hàng.
Chiller do máy nhựa Việt Đài cung cấp có công suất hoạt động mạnh mẽ, phù hợp với đa dạng nhu cầu công suất của từng nhà máy sản xuất. Từ dòng chiller làm mát bằng gió công suất nhỏ (10HP) đến dòng Chiller làm mát bằng nước công suất cao (50~200HP).
Liên hệ với Máy nhựa Việt Đài để nhận được tư vấn và báo giá với Chiller tản nhiệt dành riêng cho ngành nhựa.
Trụ sở chính: xã Thanh Xuân, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương
Chi nhánh: 179 Chợ Đường Cái, xã Trưng Trắc, huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yên
Chi nhánh miền nam: Tổ 3, Khu phố Khánh Hội, Tân Phước Khánh, Tân Uyên, Bình Dương.
Hotline: Mr. Trung: 0937 470 861 – Mr. Viên: 0886 547 668 – Mr. Ba: 0969 778 568 - Mr. Dũng 0976 556 525
Email: maynhuavietdai.hd@gmail.com
Vietnamese
English
Thailand
Japanese 
Korean