Số lượng máy làm mát không khí công nghiệp mà một nhà máy cần phụ thuộc nhiều vào diện tích sàn. Khối lượng xưởng, luồng không khí cần thiết, nguồn nhiệt, chiều cao trần, thông gió và công suất luồng không khí của mỗi bộ làm mát đều ảnh hưởng đến số lượng cuối cùng.
Một phép tính đơn giản có thể cung cấp số lượng đơn vị sơ bộ, nhưng cách sắp xếp cuối cùng cũng cần xem xét nơi nhiệt được tạo ra và cách không khí được làm mát sẽ di chuyển qua nhà máy.
1. Bắt đầu với Tổng luồng không khí cần thiết
Bước đầu tiên là ước tính tổng lưu lượng không khí cần thiết cho nhà xưởng.
Một phép tính cơ bản là:
Luồng khí yêu cầu (m³/h)=Thể tích xưởng (m³) × Số lần thay đổi không khí yêu cầu mỗi giờ
Khối lượng xưởng được tính như sau:
Chiều dài × Chiều rộng × Chiều cao trung bình
Ví dụ: một nhà xưởng có kích thước 50 m × 30 m với chiều cao trần trung bình là 8 m có khối tích là:
50 × 30 × 8 = 12,000 m³
Nếu thiết kế sơ bộ sử dụng 20 lần thay đổi không khí mỗi giờ:
12,000 × 20 = 240,000 m³/h
Do đó, nhà máy sẽ cần tổng lưu lượng không khí khoảng 240.000 m³/h ở điểm khởi đầu.
Tốc độ-thay đổi không khí thích hợp tùy thuộc vào ứng dụng thực tế và cần được đánh giá cùng với tải nhiệt và điều kiện thông gió.
2. Chia luồng khí cần thiết cho luồng khí trên mỗi đơn vị
Khi đã biết tổng lưu lượng không khí, có thể tính toán được số lượng máy làm mát không khí công nghiệp sơ bộ.
Số lượng máy làm mát không khí=Tổng lưu lượng khí yêu cầu ` Lưu lượng khí trên mỗi máy làm mát
Ví dụ:
Tổng lưu lượng gió yêu cầu: 240.000 m³/h
Lưu lượng khí mỗi bộ làm mát: 20.000 m³/h
Sau đó:
240,000 ÷ 20,000 = 12
Do đó, yêu cầu sơ bộ là 12 máy làm mát không khí công nghiệp.
Thay vào đó, nếu mô hình đã chọn cung cấp 15.000 m³/h, phép tính sẽ trở thành:
240,000 ÷ 15,000 = 16
Cùng một nhà máy sẽ cần nhiều thiết bị hơn vì mỗi bộ làm mát cung cấp ít luồng không khí hơn.
3. Tại sao diện tích sàn thôi là chưa đủ
Một cách phổ biến là tính toán số lượng giàn làm mát theo diện tích sàn nhà xưởng.
Ví dụ:
Một máy làm mát không khí cho mỗi 100 mét vuông.
Điều này có thể tạo ra những kết quả rất khác nhau trong các tòa nhà có chiều cao trần khác nhau.
Xét hai nhà máy có cùng diện tích sàn 2.000 m2:
| Nhà máy | Chiều cao trung bình | Khối lượng không khí |
|---|---|---|
| Nhà máy A | 4 m | 8,000 m³ |
| Nhà máy B | 10 m | 20,000 m³ |
Diện tích sàn giống nhau nhưng Nhà máy B có thể tích không khí gấp 2,5 lần.
Do đó, việc tính toán máy làm mát không khí công nghiệp đáng tin cậy nên xem xét thể tích khối thay vì chỉ tính theo mét vuông.
4. Xem xét tải nhiệt của nhà máy
Yêu cầu về luồng không khí có thể thay đổi đáng kể khi nhà máy có nguồn nhiệt bên trong đáng kể.
Ví dụ bao gồm:
- Thiết bị hàn
- Lò nung
- Lò nướng
- Máy ép phun
- Máy nén
- Động cơ
- Thiết bị sấy
- Dây chuyền sản xuất nhiệt độ-cao
Một nhà máy có máy móc hạng nặng và sinh nhiệt liên tục có thể yêu cầu cách bố trí làm mát khác với nhà kho có mức tăng nhiệt bên trong tương đối thấp.
Nếu nhiệt tập trung ở một khu vực sản xuất, việc bổ sung cùng một số lượng thiết bị làm mát cho toàn bộ tòa nhà có thể không phải là cách bố trí thích hợp nhất.
Thiết bị phải được định vị theo sự phân bổ nhiệt thực tế.
5. Kiểm tra chiều cao trần
Chiều cao trần ảnh hưởng đến cả tổng lượng không khí và cách không khí được làm mát đến khu vực làm việc.
Trong nhà xưởng có-trần cao, việc chỉ tăng luồng không khí có thể không đảm bảo khả năng làm mát ở mức sàn tốt hơn.
Thiết kế nên xem xét:
- Chiều cao lắp đặt
- Hướng xả khí
- Vận tốc không khí
- Khoảng cách giữa các bộ làm mát
- Chiều cao máy móc
- Kết cấu mái
- Địa điểm công nhân
Đối với máy làm mát không khí công nghiệp-gắn trên trần, độ cao lắp đặt và hướng xả đặc biệt quan trọng vì luồng khí phải tiếp cận khu vực có người sử dụng một cách hiệu quả.
6. Nhìn vào phân phối luồng không khí
Giả sử một nhà máy cần 240.000 m³/h và chọn 12 bộ làm mát.
Có một số cách để sắp xếp các đơn vị.
Nếu tất cả 12 dàn lạnh tập trung gần một phía của tòa nhà thì tổng luồng không khí có thể đáp ứng yêu cầu tính toán, nhưng các khu vực ở xa có thể vẫn nóng.
Bố cục tốt hơn sẽ phân phối luồng không khí theo:
Bộ phận làm mát → Khu vực sản xuất → Loại bỏ không khí ấm
Do đó, vị trí của cửa ra vào, cửa sổ, quạt hút, máy móc, giá đựng đồ và vách ngăn bên trong phải được xem xét trước khi quyết định số lượng và vị trí cuối cùng của các thiết bị.
7. Xem xét thông gió và thoát khí
Máy làm mát không khí công nghiệp bay hơi đưa không khí mát vào nhà máy. Không khí ấm áp và độ ẩm bổ sung cần phải rời khỏi tòa nhà.
Điều này có nghĩa là số lượng thiết bị làm mát cần được xem xét cùng với hệ thống thông gió sẵn có.
Kiểm tra xem nhà máy có:
- Lỗ thông hơi trên mái nhà
- Quạt hút
- Mở cửa
- cửa sổ
- khe hở trên tường
- Thông gió cơ học
Nếu tòa nhà không thể loại bỏ không khí ấm và ẩm một cách hiệu quả thì việc lắp đặt thêm các bộ làm mát không khí bay hơi có thể không mang lại những cải thiện về khả năng làm mát tương xứng.
8. Xem xét nhiệt độ và độ ẩm địa phương
Máy làm mát không khí bay hơi không tạo ra hiệu quả làm mát như nhau trong mọi điều kiện thời tiết.
Không khí khô tạo ra khả năng bay hơi lớn hơn, trong khi độ ẩm tương đối cao làm giảm khả năng làm mát sẵn có.
Vì lý do này, số lượng thiết bị cần được đánh giá dựa trên điều kiện mùa hè ở địa phương, bao gồm:
- Nhiệt độ ngoài trời
- Độ ẩm tương đối
- Nhiệt độ bầu ướt
- Điều kiện hoạt động theo mùa
Một nhà máy nằm ở vùng có khí hậu nóng, khô có thể yêu cầu cấu hình khác với nhà máy hoạt động ở vùng có khí hậu nóng ẩm, ngay cả khi hai tòa nhà có kích thước giống hệt nhau.
9. Bạn cần nhiều đơn vị nhỏ hơn hay ít đơn vị lớn hơn?
Tổng yêu cầu luồng không khí không nhất thiết phải tự xác định cấu hình cuối cùng.
Ví dụ, một nhà máy có thể yêu cầu 240.000 m³/h.
Về mặt lý thuyết, điều này có thể được cung cấp bởi:
- 10 chiếc × 24.000 m³/h
- 12 đơn vị × 20.000 m³/h
- 16 đơn vị × 15.000 m³/h
Cả ba sự kết hợp đều cung cấp tổng luồng không khí gần như nhau.
Tuy nhiên, sự lựa chọn thực tế phụ thuộc vào cách bố trí tòa nhà.
Nhiều thiết bị hơn có thể mang lại sự linh hoạt cao hơn trong việc phân phối luồng không khí giữa các khu vực sản xuất khác nhau, trong khi các thiết bị lớn hơn có thể đơn giản hóa việc lắp đặt ở nơi xưởng có bố cục phù hợp.
Do đó, việc lựa chọn phải cân bằng giữa công suất luồng không khí, vị trí lắp đặt, vùng làm mát, khả năng tiếp cận bảo trì và chi phí dự án.
10. Ví dụ: Tính số lượng máy làm mát không khí cho một nhà máy
Hãy xem xét một xưởng sản xuất với:
Chiều dài: 60 m
Chiều rộng: 40 m
Chiều cao trung bình: 8 m
Bước 1: Tính thể tích không khí
60 × 40 × 8 = 19,200 m³
Bước 2: Ước tính luồng không khí cần thiết
Giả sử giá trị thiết kế sơ bộ là 20 lần thay đổi không khí mỗi giờ:
19,200 × 20 = 384,000 m³/h
Bước 3: Chọn luồng gió làm mát
Giả sử một máy làm mát không khí công nghiệp cung cấp:
24,000 m³/h
Bước 4: Tính số đơn vị
384.000 ÷ 24,000=16 đơn vị
Do đó tính toán sơ bộ đưa ra 16 máy làm mát không khí công nghiệp.
Sau đó, thiết kế dự án thực tế sẽ xác minh xem liệu 16 tổ máy có cung cấp khả năng phân phối không khí phù hợp hay không và liệu khí hậu địa phương, nguồn nhiệt, hệ thống thông gió và các điều kiện lắp đặt có hỗ trợ cho bố trí đề xuất hay không.
11. Khi số được tính có thể cần điều chỉnh
Số lượng máy làm mát không khí công nghiệp tính toán không nhất thiết phải là số lượng đặt hàng cuối cùng.
Việc điều chỉnh có thể được yêu cầu khi nhà máy có:
Tải nhiệt bên trong rất cao
Chênh lệch nhiệt độ lớn giữa các vùng sản xuất
Trần nhà cực cao
Thông gió hạn chế
Máy móc lớn chặn luồng không khí
Nhiều hội thảo độc lập
Các khu vực yêu cầu mức độ làm mát khác nhau
Ngược lại, những khu vực không cần làm mát không nhất thiết phải đưa vào tính toán.
Ví dụ: văn phòng, phòng lưu trữ hoặc khu vực xử lý khép kín có thể yêu cầu giải pháp làm mát khác với phòng sản xuất rộng mở.
12. Thông tin cần thiết để xác định số lượng cuối cùng
Đối với một dự án làm mát không khí công nghiệp, nhà cung cấp hoặc kỹ sư HVAC thường sẽ cần:
Chiều dài và chiều rộng của nhà máy
Chiều cao trần trung bình
Khu vực cần làm mát
Nhiệt độ mùa hè địa phương
Độ ẩm tương đối
Nguồn nhiệt chính
Bố trí thiết bị sản xuất
Số lượng công nhân
Thông gió hiện có
Vị trí quạt hút
Vị trí cửa và cửa sổ
Nguồn cung cấp nước sẵn có
Nguồn điện sẵn có
Giờ hoạt động bắt buộc
Các điều kiện này được xác định càng chính xác thì số lượng thiết bị và tính toán bố trí sẽ càng đáng tin cậy.
Số lượng máy làm mát không khí công nghiệp: Công thức chính
Để ước tính sơ bộ, hãy sử dụng:
Khối lượng xưởng=Chiều dài × Chiều rộng × Chiều cao trung bình
Luồng khí yêu cầu=Khối lượng xưởng × Số lần thay đổi không khí yêu cầu mỗi giờ
Số lượng máy làm mát không khí công nghiệp=Luồng khí yêu cầu ÷ Luồng khí trên mỗi thiết bị
Luôn làm tròn kết quả tính toán lên đến số nguyên đơn vị thực tế, sau đó kiểm tra cách bố trí và điều kiện vận hành trước khi hoàn tất việc lựa chọn thiết bị.
Cân nhắc cuối cùng
Không có quy tắc chung nào như “cứ 100 m2 không gian nhà máy thì có một máy làm mát không khí công nghiệp”. Con số chính xác phụ thuộc vào tổng lượng không khí, luồng không khí cần thiết, tải nhiệt, chiều cao trần, độ ẩm, thông gió và phân bổ luồng không khí.
Để ước tính sơ bộ dự án, hãy tính toán thể tích xưởng, xác định tổng lưu lượng gió cần thiết và chia cho lưu lượng gió định mức của máy làm mát không khí công nghiệp đã chọn. Số lượng thu được là điểm khởi đầu cho việc thiết kế hệ thống, không thay thế cho việc kiểm tra các điều kiện thực tế của nhà máy.
Để có đề xuất máy làm mát không khí công nghiệp chính xác, kích thước nhà xưởng, chiều cao trần, khí hậu địa phương, nguồn nhiệt, bố trí thông gió và bố trí sản xuất phải được đánh giá cùng nhau.
