Định cỡ máy làm mát không khí công nghiệp cho nhà xưởng lớn không chỉ đơn giản là chọn model có lưu lượng gió cao nhất. Thiết bị cần phải phù hợp với thể tích xưởng, tải nhiệt, độ ẩm xung quanh, chuyển động không khí cần thiết, chiều cao lắp đặt và điều kiện thông gió.
Đối với một phòng sản xuất lớn, kích thước phù hợp là kích thước có thể cung cấp đủ luồng không khí và hiệu quả làm mát cho khu vực làm việc mà không tạo ra kiểu luồng không khí không phù hợp hoặc công suất vận hành không cần thiết.
1. Xác định khu vực thực sự cần làm mát
Bắt đầu bằng việc xác định khu vực xưởng cần làm mát.
Một nhà máy lớn có thể chứa:
- Dây chuyền sản xuất
- Khu vực lắp ráp
- Khu máy móc
- Lưu trữ nguyên liệu
- Kho lưu trữ-sản phẩm đã hoàn thành
- Khu vực tải
- Văn phòng hoặc phòng kín
Những khu vực này không nhất thiết phải có yêu cầu làm mát giống nhau.
Nếu chỉ có sàn sản xuất cần làm mát thì không có lý do gì để tăng kích thước hệ thống làm mát không khí công nghiệp dựa trên toàn bộ khối lượng tòa nhà.
2. Tính khối lượng xưởng
Khi khu vực làm mát được xác định, hãy tính thể tích không khí của nó:
Khối lượng xưởng=Chiều dài × Chiều rộng × Chiều cao trung bình
Ví dụ:
Chiều dài: 80 m
Chiều rộng: 40 m
Chiều cao trung bình: 8 m
Khối lượng hội thảo là:
80 × 40 × 8 = 25,600 m³
Điều này hữu ích hơn cho việc xác định kích thước so với chỉ riêng diện tích sàn.
Một xưởng rộng 3.200 m2 với trần cao 4 m chứa 12.800 m³ không khí, trong khi cùng diện tích sàn với trần 8 m chứa 25.600 m³.
Sự khác biệt có thể ảnh hưởng đáng kể đến luồng không khí cần thiết.
3. Xác định công suất luồng khí cần thiết
Bước tiếp theo là thiết lập yêu cầu luồng không khí gần đúng cho không gian.
Tính toán sơ bộ là:
Luồng khí yêu cầu=Khối lượng xưởng × Số lần thay đổi không khí yêu cầu mỗi giờ
Tốc độ-thay đổi không khí thích hợp phụ thuộc vào điều kiện xưởng, nguồn nhiệt, cách bố trí hệ thống thông gió, khí hậu và mục tiêu làm mát.
Ví dụ: sử dụng giá trị sơ bộ là 20 lần thay đổi không khí mỗi giờ:
25,600 m³ × 20 = 512,000 m³/h
Điều này đưa ra tổng nhu cầu luồng không khí ước tính là 512.000 m³/h.
Mục đích của việc tính toán này là thiết lập quy mô của hệ thống làm mát. Nó không tự động xác định mô hình thiết bị cuối cùng.
4. Phù hợp luồng không khí cần thiết với công suất làm mát
Máy làm mát không khí công nghiệp có nhiều công suất luồng khí khác nhau.
Giả sử một mô hình được chọn cung cấp 20.000 m³/h.
Đối với ví dụ trên:
512,000 ÷ 20,000 = 25.6
Điều này cho thấy rằng sẽ cần khoảng 26 đơn vị dựa trên tính toán luồng không khí sơ bộ.
Nếu mô hình khác cung cấp 30.000 m³/h:
512,000 ÷ 30,000 = 17.1
Yêu cầu sơ bộ sẽ là khoảng 18 đơn vị.
Điều này minh họa một điểm quan trọng: kích thước thiết bị và số lượng thiết bị có liên quan chặt chẽ với nhau, nhưng chúng không giống nhau trong quyết định thiết kế.
Lựa chọn cuối cùng cũng cần xem xét luồng không khí sẽ được phân bổ khắp xưởng như thế nào.
5. Kiểm tra tải nhiệt
Chỉ riêng luồng không khí không đủ để mô tả yêu cầu làm mát của một nhà xưởng lớn.
Một nhà máy sản xuất các bộ phận kim loại, vận hành trạm hàn, chạy máy ép phun hoặc sử dụng lò nướng có thể tạo ra lượng nhiệt đáng kể bên trong.
Các nguồn nhiệt quan trọng bao gồm:
- Máy móc sản xuất
- Động cơ điện
- Thiết bị hàn
- Lò nung
- Lò nướng
- Máy nén
- Máy sấy
- Chiếu sáng
- Công nhân
- Nhiệt năng lượng mặt trời qua mái nhà
Nếu nguồn nhiệt chính tập trung ở một khu vực sản xuất thì khu vực đó có thể cần luồng không khí lớn hơn hoặc bố trí làm mát có mục tiêu hơn.
Đây là lý do tại sao một xưởng lớn nên được chia thành các khu vực làm mát thực tế thay vì xử lý từng mét vuông giống hệt nhau.
6. Xem xét nhiệt độ và độ ẩm môi trường xung quanh
Đối với máy làm mát không khí công nghiệp bay hơi, điều kiện thời tiết địa phương là một phần quan trọng trong việc xác định kích thước.
Làm mát bay hơi phụ thuộc vào sự bay hơi của nước. Mức độ làm mát có thể đạt được phụ thuộc vào sự chênh lệch giữa nhiệt độ bầu-khô và bầu{2}}ướt.
Do đó độ ẩm tương đối rất quan trọng.
Trong thời tiết khô nóng, làm mát bằng bay hơi thường có tiềm năng lớn hơn.
Trong thời tiết nóng ẩm, việc giảm nhiệt độ hạn chế hơn.
Khi định cỡ máy làm mát không khí công nghiệp, hãy kiểm tra mùa hè địa phương:
- Nhiệt độ bầu-khô
- Độ ẩm tương đối
- Nhiệt độ bầu-ướt
- Điều kiện hoạt động hàng ngày
- Thay đổi nhiệt độ theo mùa
Máy làm mát hoạt động hiệu quả ở vùng khí hậu khô có thể yêu cầu bố trí hệ thống khác ở vùng khí hậu ẩm ướt.
7. Xem xét chiều cao trần và vị trí lắp đặt
Các xưởng lớn thường có trần nhà cao và điều này có thể khiến việc bố trí thiết bị trở nên đặc biệt quan trọng.
Xếp hạng luồng không khí cao không đảm bảo làm mát hiệu quả ở cấp độ công nhân nếu không khí được làm mát không đến được khu vực sử dụng.
Kiểm tra:
- Chiều cao lắp đặt
- Hướng xả
- Vận tốc không khí
- Khoảng cách từ công nhân
- Kết cấu mái
- Chiều cao máy móc
- kệ lưu trữ
- Cột kết cấu
Đối với các máy làm mát không khí công nghiệp-gắn trên trần, cần xem xét chiều cao lắp đặt cùng với kiểu xả.
8. Kích thước hệ thống xung quanh phân phối không khí
Một xưởng lớn có thể cần nhiều máy làm mát không khí công nghiệp thay vì một vài thiết bị có công suất rất cao.
Ví dụ, hãy tưởng tượng một phòng sản xuất dài có kích thước 120 m × 30 m.
Ngay cả khi một số thiết bị lớn có thể cung cấp tổng luồng không khí được tính toán, việc chỉ đặt chúng ở một phần của tòa nhà có thể dẫn đến:
- Khu vực nóng ở đầu đối diện
- Lưu thông không khí kém
- Luồng khí quá mức gần các thiết bị
- Sự thoải mái của người lao động không đồng đều
Nhiều thiết bị được bố trí khắp xưởng có thể tạo ra đường dẫn luồng khí cân bằng hơn.
Do đó, câu hỏi quan trọng không chỉ là:
"Thiết bị có thể di chuyển bao nhiêu không khí?"
Nó cũng là:
“Không khí đó sẽ đi đâu?”
9. Kiểm tra bố trí thông gió
Máy làm mát không khí bay hơi bổ sung không khí mát vào xưởng, vì vậy không khí ấm và hơi ẩm cần phải thoát ra ngoài.
Trước khi chốt kích thước thiết bị, hãy kiểm tra:
- Quạt hút
- Lỗ thông hơi trên mái nhà
- cửa sổ
- Cửa
- khe hở trên tường
- Thông gió tự nhiên
- Hệ thống xả cơ khí
Một xưởng không có đủ khí thải có thể không được hưởng lợi từ việc chỉ lắp đặt các bộ làm mát không khí có công suất cao hơn{0}}.
Hệ thống làm mát và hệ thống thông gió nên được xem xét cùng nhau.
10. Xem xét luồng không khí đi qua khu vực sản xuất
Thiết bị sản xuất có thể thay đổi đáng kể mô hình luồng không khí.
Máy móc lớn, giá đựng đồ, vách ngăn và tường có thể chặn hoặc chuyển hướng không khí.
Trước khi chọn kích thước bộ làm mát cuối cùng, hãy lập bản đồ các vật cản chính và xác định các khu vực sử dụng thực tế.
Đối với một nhà xưởng lớn, đường dẫn khí thường được coi là:
Máy làm mát không khí công nghiệp → Khu làm việc → Loại bỏ nhiệt / Xả nhiệt
Điều này đặc biệt quan trọng khi sàn sản xuất có hàng dài máy móc.
11. Chọn giữa máy làm mát không khí lớn hơn và nhỏ hơn
Một xưởng lớn không nhất thiết cần đến máy làm mát không khí công nghiệp riêng lẻ lớn nhất.
Giả sử lưu lượng gió của hệ thống được tính toán là khoảng 300.000 m³/h.
Các cấu hình có thể có có thể bao gồm:
10 × 30,000 m³/h
15 × 20,000 m³/h
20 × 15,000 m³/h
Mỗi cấu hình cung cấp tổng luồng không khí gần như nhau.
Sự lựa chọn thực tế phụ thuộc vào:
Bố trí nhà xưởng
Vị trí cài đặt có sẵn
Vùng làm mát
Hướng luồng khí
Quyền truy cập bảo trì
Cung cấp điện
cấp nước
Chi phí thiết bị
Số lượng lớn hơn các đơn vị nhỏ hơn có thể mang lại sự linh hoạt hơn cho việc phân vùng, trong khi các đơn vị lớn hơn có thể phù hợp khi tòa nhà có ít điểm lắp đặt hơn.
12. Kiểm tra công suất động cơ và các yêu cầu vận hành
Công suất luồng không khí cũng cần được xem xét cùng với công suất động cơ.
Khi so sánh các mẫu máy làm mát không khí công nghiệp, hãy kiểm tra:
Luồng khí
Công suất động cơ
Loại quạt
Tiêu thụ nước
Độ ồn
Cung cấp điện
Yêu cầu hoạt động liên tục
Mô hình luồng khí-cao tự động không phải là lựa chọn phù hợp nếu yêu cầu vận hành của mô hình đó không phù hợp với chiến lược làm mát hoặc cung cấp điện sẵn có của nhà máy.
13. Xem xét quyền truy cập bảo trì
Kích thước cũng có một khía cạnh cài đặt thực tế.
Máy làm mát không khí công nghiệp lắp đặt tại nhà xưởng lớn cần được kiểm tra, vệ sinh định kỳ. Vị trí lắp đặt phải cho phép kỹ thuật viên tiếp cận các bộ phận quan trọng một cách an toàn.
Xem xét quyền truy cập vào:
Tấm làm mát
Hệ thống phân phối nước
Quạt và động cơ
Bể nước
Bộ lọc hoặc màn hình
Linh kiện điện
Về mặt lý thuyết, một thiết bị phù hợp có thể trở nên khó bảo trì nếu nó được lắp đặt ở vị trí có quyền truy cập hạn chế.
14. Ví dụ về kích thước xưởng lớn
Hãy xem xét một phòng sản xuất đo lường:
80 m × 40 m × 8 m
Khối lượng hội thảo
80 × 40 × 8 = 25,600 m³
Giả sử yêu cầu sơ bộ là 20 lần thay đổi không khí mỗi giờ:
25,600 × 20 = 512,000 m³/h
Bây giờ hãy so sánh hai công suất làm mát có thể có.
Lựa chọn A
20.000 m³/h mỗi đơn vị
512,000 ÷ 20,000 = 25.6
Tính toán dựa trên luồng khí-sơ bộ sẽ cần khoảng 26 đơn vị.
Lựa chọn B
30.000 m³/h mỗi đơn vị
512,000 ÷ 30,000 = 17.1
Khoảng 18 đơn vị sẽ được yêu cầu.
Hai tùy chọn này cung cấp các cách sắp xếp lắp đặt khác nhau mặc dù chúng dựa trên tổng luồng không khí ước tính giống nhau.
Do đó, lựa chọn cuối cùng phải dựa trên cách bố trí nhà xưởng, phân bổ nhiệt, chiều cao lắp đặt, thông gió và khí hậu địa phương thay vì chỉ dựa vào công suất luồng không khí.
15. Thông tin cần thiết để định cỡ chính xác
Khi yêu cầu đề xuất kích thước máy làm mát không khí công nghiệp, hãy cung cấp:
- Chiều dài xưởng
- Chiều rộng xưởng
- Chiều cao trần trung bình
- Khu vực cần làm mát
- Nhiệt độ mùa hè ngoài trời
- Độ ẩm tương đối
- Nguồn nhiệt chính
- Bố trí thiết bị sản xuất
- Số lượng công nhân
- Hệ thống xả hiện có
- Vị trí cửa và cửa sổ
- Nguồn điện sẵn có
- Điều kiện cấp nước
- Giờ hoạt động mong muốn
Hình ảnh, sơ đồ mặt bằng và bố trí thiết bị cũng có thể giúp xác định các vật cản luồng khí có thể xảy ra và vị trí lắp đặt.
Danh sách kiểm tra kích thước máy làm mát không khí công nghiệp
Trước khi chọn thiết bị, hãy kiểm tra bảy lĩnh vực sau:
Khối lượng hội thảo - Cần di chuyển bao nhiêu không khí?
Yêu cầu về luồng không khí - Hệ thống nên cung cấp bao nhiêu không khí?
Tải nhiệt - Nhiệt được tạo ra ở đâu?
Độ ẩm - Làm mát bằng bay hơi có phù hợp với khí hậu địa phương không?
Phân phối không khí - Không khí được làm mát có thể đến khu vực làm việc không?
Thông gió - Không khí ấm và ẩm có thể rời khỏi tòa nhà không?
Điều kiện lắp đặt - Các thiết bị đã chọn có thể được lắp đặt và bảo trì đúng cách không?
Nếu các yếu tố này được xem xét cùng nhau thì máy làm mát không khí công nghiệp có thể được điều chỉnh kích thước theo xưởng thực tế thay vì quy tắc diện tích sàn đơn giản.
Cân nhắc cuối cùng
Định cỡ máy làm mát không khí công nghiệp cho một xưởng lớn không chỉ bao gồm việc lựa chọn một thiết bị theo mét vuông. Khối lượng xưởng thiết lập yêu cầu luồng không khí cơ bản, trong khi tải nhiệt, độ ẩm, thông gió, chiều cao trần và phân bổ luồng không khí xác định xem luồng không khí đó có hoạt động hiệu quả trong thực tế hay không.
Một quy trình xác định kích thước thực tế là tính toán thể tích xưởng, ước tính luồng không khí cần thiết, so sánh công suất làm mát hiện có, sau đó thiết kế số lượng và vị trí của các thiết bị xung quanh nguồn nhiệt thực tế của nhà máy và khu vực làm việc.
Đối với một dự án nhà xưởng lớn, kích thước nhà máy, chiều cao trần, nhiệt độ và độ ẩm cục bộ, nguồn nhiệt, điều kiện thông gió và bố trí sản xuất phải được đánh giá cùng nhau trước khi chọn mẫu và số lượng máy làm mát không khí công nghiệp cuối cùng.
