Giới thiệu Ngành Nhựa nước ta:

  - Ngành nhựa là một trong 10 ngành công nghiệp mũi nhọn của nước ta. Từ những vật liệu hết sức bình thường, đến những vật liệu cao cấp bằng gổ, kim loại thì nhựa điều có khả năng thay thế hay làm tốt chức năng vật liệu đó.

  - Do nhựa dể dàng định hình theo ý muốn và độ bền tương đối dài và giá nguyên liệu lại rẻ, có thể tạo sản phẩm công nghiệp hàng loạt. Trong quá trình tạo sản phẩm, kiểm soát trạng thái lỏng sang rắn của nhựa là một tiến trình quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng và năng suất sản phẩm tạo ra.

- Theo hình trên ta thấy, việc kiểm soát nhiệt độ khuôn hết sức quan trọng. Với hệ thống giải nhiệt khuôn phổ biến trên 30^oC, người ta dùng đến tháp giải nhiệt cooling tower. Và cooling tower còn được dùng để giải nhiệt dầu cho máy nén dầu thủy lực.

  - Một số sản phẩm nhựa cần nhiệt độ làm lạnh dưới 30^oC. Và nước thường từ cooling tower không đáp ứng nhu cầu tạo ra sản phẩm, nên máy lạnh nước công nghiệp water chiller là phần không thể thiếu với khuôn nhựa dạng này.

Ứng dụng nước lạnh từ hệ thống Water Chiller trong sản xuất nhựa:

Lý do cần sử dụng nước lạnh từ hệ thống Water Chiller (dưới 30°C):

1. Định hình sản phẩm yêu cầu nhiệt độ khuôn ép thấp:
   Một số sản phẩm nhựa, như bút bi, cần nhiệt độ khuôn ép thấp để sản phẩm tạo ra bóng mượt, giúp cải thiện chất lượng bề mặt sản phẩm. Việc sử dụng nước lạnh từ chiller giúp duy trì nhiệt độ khuôn ép ổn định, đáp ứng yêu cầu chất lượng sản phẩm.

2. Giảm thời gian chờ làm mát:
   Hệ thống Water Chiller giúp giảm thời gian chờ làm mát và mang lại sự chủ động hơn so với giải nhiệt từ tháp cooling tower. Điều này giúp tăng năng suất sản phẩm vì quá trình làm mát diễn ra nhanh chóng và hiệu quả hơn.

3. Khi lưu lượng nước vào khuôn không đủ:
   Đôi khi, đường ống trong khuôn ép nhựa quá nhỏ hoặc không đủ lưu lượng nước để làm mát, dẫn đến việc cần phải bổ sung thêm nước lạnh để hấp thụ nhiệt, giúp khuôn làm mát nhanh hơn.

Tính toán công suất làm lạnh cho khuôn ép nhựa:

Thông số cần tính toán:

• Công suất lạnh của hệ thống máy ép nhựa thường được nhà sản xuất cung cấp dưới các đơn vị: Kcal/h, Kw/h, Btu/h, Tons/h.
• Thông số máy ép nhựa sẽ cung cấp các dữ liệu như:
  • Lưu lượng nước lạnh (m3/h, lít/phút).
  • Nhiệt độ nước lạnh cần duy trì (°C hoặc °F).

Công thức tính toán làm lạnh:

Để tính toán công suất lạnh cần thiết, ta sử dụng công thức sau:

• Q: Công suất lạnh (Kw)
• Cp: Nhiệt dung riêng của nước lạnh (kJ/kg·K)
• At: Chênh lệch nhiệt độ (°C) giữa nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ yêu cầu sau khi làm lạnh.
• M: Năng suất sản phẩm (kg/h), bao gồm cả phế liệu trong quá trình ép.

Ví dụ tính toán:

Giả sử ta cần hạ nhiệt độ từ 230°C xuống 30°C cho một loại nhựa (At = 200°C).

• Cp (nhiệt dung riêng) = 4.186 kJ/kg·K (nước).
• M (năng suất sản phẩm): Giả sử sản xuất 100 kg sản phẩm nhựa/h.

Áp dụng công thức:

Tính toán khi thay thế hệ thống Cooling Tower:

• Ví dụ: Đang sử dụng tháp giải nhiệt Cooling Tower có công suất 10 tons lạnh, nhiệt độ nước vào tháp là 32°C và nhiệt độ nước ra từ máy ép nhựa là 37°C. Chúng ta cần hạ nhiệt độ 5°C, tức là công suất làm lạnh là 10 tons.
• Nếu muốn giảm nhiệt độ nước từ 32°C xuống 25°C, ta cần công suất chiller 20 tons lạnh.

Tóm tắt các bước tính toán công suất làm lạnh:

1. Xác định chênh lệch nhiệt độ (At) của sản phẩm nhựa cần làm lạnh.
2. Xác định nhiệt dung riêng (Cp) của nước lạnh hoặc chất làm lạnh trong hệ thống.
3. Tính toán năng suất sản phẩm (M) theo kg/h hoặc đơn vị phù hợp.
4. Áp dụng công thức để tính toán công suất lạnh cần thiết.

►Kết luận:

Việc sử dụng hệ thống Water Chiller giúp đảm bảo quá trình làm lạnh chính xác và ổn định cho sản xuất nhựa, đặc biệt là khi yêu cầu nhiệt độ khuôn ép nhựa rất thấp hoặc không đủ lưu lượng nước lạnh từ các hệ thống khác. Các tính toán công suất làm lạnh cho khuôn ép nhựa sẽ giúp lựa chọn hệ thống làm lạnh phù hợp để tối ưu hiệu quả sản xuất và năng suất.

Vậy thì ta nên cung cấp 2 thông số quan trọng cho nhà cung cấp water chiller như: loại nhựa và năng suất sản phẩm trong một giờ.

VD như: nhựa HDPE có Cp = 1,9 Kj.Kg/K, năng suất 50 Kg/giờ.

=> Qlạnh = 1,9 x 200 x 50/ 3600 = 5,2777 Kw lạnh.

  - Với công suất dự trử 1,3 -> 2 lần công suất thực (do tổn thất nhiệt, do hiệu suất lạnh nước qua nhiều trung gian, do chiller giảm hiệu suất  khi hoạt động lâu năm.v.v.).

  - Vậy công suất lạnh khi chọn chiller sẻ là: Qlạnh = 5.27777 x 1,35 = 7,125 Kw lạnh.

  - Tương đương với chiller giải nhiệt nước dùng block máy nén gas 2 HP điện. Hay chiller giải nhiệt gió dùng block máy nén gas 3 HP điện.

1. Chọn Water chiller cho công suất lạnh tính toán:

  - Ta có 2 loại: chiller giải nhiệt gió và chiller giải nhiệt nước.

  - So sánh 2 loại trên: chiller giải nhiệt gió hiệu suất kém hơn so với chiller giải nhiệt nước (tốn điện hơn). Nhưng gọn nhẹ và đơn giản, chạy ổn định hơn, tiết kiệm diện tích, chi phí vận hành và bảo trì ít hơn so với chiller nước.

  - Lời khuyên: Với những chiller công suất nhỏ hơn 20 hp điện ta nên dùng chiller giải nhiệt gió. Vì tính kinh tế khi sử dụng vẫn tốt hơn so với chiller giải nhiệt nước. Từ 20 Hp trở lên ta mới xem xét đến mức độ hao phí điện sử dụng.

1. Mô hình chiller giải nhiệt nước 2 vòng tuần hoàn nước lạnh (2 bơm nước lạnh):

Mô hình hoạt động hệ thống chiller công nghiệp:

1. Quá trình tuần hoàn nước lạnh:

   • Bơm hút nước từ bồn lạnh, đưa vào bình bay hơi của chiller.
   • Nước đầu ra từ bình bay hơi chiller tuần hoàn vào bồn nước lạnh, tạo ra chu kỳ nước lạnh kín.
   • Bơm tiếp tục hút nước lạnh từ bồn vào khuôn máy ép nhựa để làm lạnh khuôn, sau đó nước thải từ khuôn được đưa về lại bồn nước lạnh.

2. Quá trình tuần hoàn tháp giải nhiệt:

   • Nước từ tháp giải nhiệt được bơm vào bình ngưng của chiller, sau đó tuần hoàn lại vào tháp giải nhiệt.

Lựa chọn và lưu ý khi chọn thiết bị:

1. Chiller:

   • Chiller chọn theo công suất lạnh tính toán từ bài trên. Tuy nhiên, ở Việt Nam, các nhà sản xuất chiller quốc tế thường tập trung vào hệ thống điều hòa trung tâm, nên việc lựa chọn và tư vấn đúng rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của chiller.
   • Các vấn đề ảnh hưởng đến tuổi thọ của chiller tại Việt Nam: điện áp không ổn định, môi trường bụi bẩn, điều kiện không gian và môi trường vận hành không lý tưởng.

2. Cooling Tower:

   • Chọn cooling tower theo công suất chiller, thường gấp 1.2 lần công suất lạnh chiller. Vị trí lắp đặt cần thoáng gió, khoảng cách ít nhất 2m.
   • Đảm bảo nguồn nước bổ sung cho quá trình vận hành có độ pH từ 6.5 – 7.5 và ít cặn bẩn.

3. Bồn nước lạnh:

   -> Bồn nước lạnh thường làm bằng inox hoặc nhựa và được bọc cách nhiệt để tăng tính ổn định.

1. Hệ thống bơm:

   • Chọn bơm theo độ cao và tổn thất lưu lượng nước lạnh. Lưu lượng quá chậm hoặc quá nhanh đều ảnh hưởng đến hiệu suất và tuổi thọ của chiller.

2. Hệ thống bypass và van cân bằng:

   • Bypass 1 (van cơ) ít dùng vì không thể quan sát dòng chảy.
   • Bypass 2 (van cân bằng) phổ biến, dễ dàng điều chỉnh và bảo đảm an toàn cho hệ thống.

3. Thiết bị phụ trợ:

   • Van lọc Y: Dùng để lọc các tạp chất trong nước.
   • Ống nối mềm: Giảm rung và tiếng ồn trong hệ thống.
   • Đồng hồ nhiệt độ và áp suất: Theo dõi tình trạng hệ thống.
   • Van bi, van cổng, van bướm: Điều chỉnh lưu lượng nước.

Mô hình chiller giải nhiệt gió (2 vòng tuần hoàn):

• Thay vì sử dụng tháp cooling tower, hệ thống dùng dàn ngưng ống đồng cánh nhôm, kết hợp ống gió thổi ra ngoài để giải nhiệt. Đây là mô hình tiết kiệm không gian, dễ lắp đặt và thích hợp cho môi trường không có tháp giải nhiệt.

Với mô hình này, hệ thống chiller sẽ hoạt động hiệu quả, giúp duy trì nhiệt độ ổn định cho quá trình sản xuất công nghiệp, đồng thời tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

1. Mô hình chiller nước hoặc gió 1 vòng tuần hoàn nước lạnh (1 bơm nước lạnh):

Ưu điểm:

• Nước vào tải trực tiếp: Hệ thống làm lạnh trực tiếp, nhanh chóng giúp làm lạnh máy ép nhựa mà không cần thêm một bơm phụ, giúp tiết kiệm điện năng và giảm độ phức tạp của hệ thống.
• Hệ thống gọn nhẹ: Ít thiết bị hơn, giúp tiết kiệm không gian và chi phí đầu tư.

Nhược điểm:

• Hoạt động không ổn định: Hệ thống chỉ phù hợp khi chạy với một hoặc hai máy ép nhựa. Khi số lượng máy ép nhựa tăng lên, hiệu suất làm lạnh có thể giảm và hệ thống trở nên không ổn định.
• Chỉ dùng được cho tải nhỏ: Không thể đáp ứng tải lớn hoặc nhiều máy ép nhựa cùng lúc mà không gặp sự cố.

Không sử dụng trong các trường hợp sau:

1. Dòng nước không liên tục:

   • Đặc biệt là đối với máy ép đùn, dòng nước có thể bị ngắt quãng. Khi đó, khi nước cấp vào quá mạnh hoặc yếu không đủ, sẽ khiến chiller không hoạt động ổn định, nhanh chóng dẫn đến hỏng hóc máy.

2. Giải nhiệt theo mẻ sản phẩm:

   • Nếu nhiệt độ nước vào quá cao, áp suất hút có thể tăng lên quá mức, gây ảnh hưởng đến sự hoạt động ổn định của chiller. Điều này có thể làm giảm hiệu suất và làm hỏng thiết bị.

3. Khi tải không hoạt động nhưng dòng nước vẫn chạy:

   • Chiller công nghiệp cần thời gian khoảng 15 – 20 phút để đạt nhiệt độ ổn định. Nếu tải không chạy và dòng nước bị ngắt, hệ thống chiller không thể duy trì hoạt động ổn định, làm giảm hiệu suất và ảnh hưởng đến độ bền của thiết bị.

Liên hệ Công Ty Kỹ Thuật Lạnh VMV:

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc yêu cầu thiết kế hệ thống chiller làm lạnh nước, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua các kênh sau:

📞 Hotline: 0908121306
📧 Email: kythuatlanhvmv@gmail.com
💻 Website: https://dieuhoakhongkhivmv.vn/
🏢 Địa chỉ: Trụ sở chính: 14TCH07, P. Tân Thới Hiệp, Quận 12, TP.HCM
                Chi nhánh: Đường 6C, KDC 577, P. Trương Quang Trọng, TP. Quảng Ngãi