Tính toán chọn bơm dầu cho hệ thống giải nhiệt dầu thủy lực

Tính toán chọn bơm dầu cho hệ thống giải nhiệt dầu thủy lực

Bộ làm mát dầu thủy lực nếu được lắp trên đường dầu cấp (áp suất làm việc rất lớn) hoặc trên đường dầu hồi (áp suất làm việc nhỏ hơn nhưng vẫn lớn) thì thường không cần tính chọn bơm dầu.

Với một số hệ thống làm mát dầu thủy lực, người ta chọn phương án lắp thêm bơm dầu phụ cho sinh hàn vì một số nguyên nhân:

• Áp suất dầu trên đường hồi và đường cấp đều quá lớn, trên 30 bar, bộ làm mát dầu thủy lực không chịu được (sau một thời gian hoạt động đều bị vỡ, nứt vỏ,…)
• Thể tích bể dầu quá nhỏ hoặc quá lớn so với lưu lượng bơm cấp dầu thủy lực vào hệ thống
• Nhiều máy, nhiều hệ thống dùng chung một bể dầu nhưng cả hệ thống chỉ dùng chung một bộ làm mát dầu thủy lực lớn,…
• Hệ thống dầu thủy lực của máy cố định, hiện đã quá tải nên cần lắp thêm hệ thống làm mát dầu thủy lực phụ bên ngoài
• Quá khó để can thiệp lắp thêm bộ giải nhiệt dầu thủy lực trên đường hồi, đường cấp dầu thủy lực,…

Khi đó, chọn bơm dầu cho bộ giải nhiệt dầu thủy lực theo nguyên tắc như sau:

• Loại dầu thủy lực: hãng, model ? thông số vật lý, hóa học, độ nhớt,… => Để hãng tư vấn chọn loại bơm (bánh răng, ly tâm, cánh gạt,…)
• Lưu lượng bơm dầu: thường từ 4 – 10 lần thể tích bể dầu nhưng không thấp hơn so với tổng lưu lượng bơm dầu thủy lực cấp vào hệ thống. Ví dụ: thể tích bể dầu 1000l (1m3), lưu lượng bơm dầu thủy lực cấp vào hệ thống 200l/ph (12m3/h) thì lưu lượng bơm dầu cho sinh hàn có thể 4-10m3/h. Nếu nguồn lạnh tốt, có thể chọn lưu lượng bơm 10m3/h, nhưng nếu nguồn lạnh không đủ tốt, cần tăng lưu lượng bơm dầu lên 12-14m3/h => Tăng chu trình làm mát
• Áp suất dầu bơm: Thường không quá cao, do bơm độc lập với hệ thống thủy lực và tổn thất qua bộ làm mát dầu thủy lực thường maximum: 1 bar nên áp suất làm việc 2- 3 bar (bao gồm cả tổn thất đường ống,…) là quá đủ

Hải Chương chuyên tư vấn thiết kế, cung cấp thiết bị trao đổi nhiệt, bộ làm mát dầu thủy lực, hệ thống giải nhiệt, gia nhiệt trong sản xuất

Phần 5: Tính toán chọn tháp giải nhiệt và bơm nước (công suất nguồn lạnh)

Hệ thống dầu thủy lực hay bất kỳ hệ thống giải nhiệt, gia nhiệt nào đó sẽ hoạt động ổn định nếu nhiệt sinh ra được truyền toàn vẹn từ nguồn nóng qua nguồn lạnh và nguồn lạnh có khả năng hấp thu toàn vẹn, liên tục nhiệt lượng này.

Theo tính toán từ phần 3, công suất sinh nhiệt của hệ thống dầu thủy lực

Qd: 3.7Ld – 6.4Ld (KW)

Khi tính toán công suất nguồn lạnh, phải sử dụng Qd max. Tức là tính cho trường hợp công suất sinh nhiệt lớn nhất. Khi đó

Qn min (công suất tối thiểu của nguồn lạnh – nước)  = Qd max (công suất sinh nhiệt max)

Qn min = [Ln*D*C*(T4-T3)]/(H*1000)  (KW)

Qn min = [Ln*1000*4200*(37-32)]/(3600*1000) = (Ln*1*4.2*5)/3.6 = 5.83Ln (KW)

6.4Ld = 5.83Ln

Trong đó:

Ln: Lưu lượng nước cần cấp vào hệ thống làm mát dầu thủy lực (m3/h)

D: Khối lượng riêng của nước: 1000kg/m3

C: Nhiệt dung riêng của nước: 4200 J/Kg.C

T4-T3: Sai khác nhiệt độ của nước sau và trước khi vào bộ làm mát dầu thủy lực. Với đa số nhà máy sử dụng nguồn lạnh từ tháp giải nhiệt

Theo chế độ làm việc tiêu chuẩn của tháp giải nhiệt, sự sai khác nhiệt độ giữa nước cấp vào và nước sau khi làm mát tại chân tháp là 5 độ C (có thể là 37-32, 38-33, 31-26,…).

Vượt quá ngưỡng 5 độ C này, cần phải tăng lưu lượng bơm và tăng công suất tháp, nếu không nhiệt độ của hệ thống sẽ tích lũy và tăng tới ngưỡng ổn định không như thiết kế.

Vậy lưu lượng nước cần cấp vào hệ thống làm mát dầu thủy lực là

Lnmin = 6.4Ld/5.83 = 1.1Ld (m3/h hoặc l/ph)

Chọn tháp giải nhiệt có công suất phù hợp

Tháp giải nhiệt tròn, tháp hở và nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt

Nguyên tắc chọn tháp giải nhiệt:

• Chọn nhiệt độ bầu ướt WB=29 độ C, nhiệt độ nước làm mát tiêu chuẩn: 37-32 độ C (Được khuyến cáo với khí hậu mùa hè ở Việt Nam)
• Cân nhắc tăng thêm 1 cấp để có công suất dự phòng trong trường hợp tháp bị bẩn, chậm vệ sinh theo thời gian.
• Tháp giải nhiệt nên lắp tại khu vực thoáng khí, có gió, ngoài xưởng. Nếu lắp nhiều tháp, nên được tư vấn các tháp giải nhiệt cách nhau tối thiểu bao nhiêu m.
• Tháp giải nhiệt hở, tháp tròn có chi phí đầu tư thấp nhất và cũng dễ lắp đặt nhất.
• Lưu lượng lí thuyết của tháp được đề cập tới trong catalogue là lưu lượng ứng với W.B = 27 độ C (ôn đới). Với các khu vực khác nhau W.B khác nhau, W.B càng tăng, khả năng làm mát của tháp giải nhiệt sẽ giảm xuống.

Lựa chọn thông số tháp giải nhiệt dựa trên nhiệt độ làm việc và nhiệt độ bầu ướt W.B

Ví dụ, lưu lượng bơm dầu thủy lực là 200l/ph. Ta tính toán được lưu lượng nước cần cấp vào sinh hàn là 220 l/ph, nhiệt độ ra – vào tiêu chuẩn của nước: 37-32 độ C.

Từ đó tra catalogue tháp giải nhiệt tròn, tháp hở, có thể chọn được mã:

Tháp giải nhiệt LBC-20 (20RT – 20 tấn lạnh) ứng với W.B = 27 có thể giải nhiệt được cho lưu lượng nước maximum tới 260 l/ph, từ 37 độ C xuống 32 độ C.

W.B = 29 độ C, khả năng giải nhiệt chỉ còn maximum 176l/ph từ 37 xuống 32 độ C.

Nếu chọn LBC-20 sẽ bị thiếu công suất nguồn lạnh vào mùa cao điểm.

Khi đó, tính toán phải chọn tháp LBC-25 (W.B = 29): 223l/ph, hoặc LBC-30 (W.B = 29): 270l/ph => Có công suất dự phòng.

Chọn bơm nước cho hệ thống làm mát dầu thủy lực

Nguyên tắc chọn bơm nước như sau:

Bơm nước li tâm trục ngang và bơm nước li tâm trục đứng

Cột áp làm việc: Phải lớn hơn tổng tổn thất cột áp. Chú ý tới tổn thất áp suất của bộ làm mát dầu thủy lực (đặc biệt với bộ trao đổi nhiệt dạng tấm – tổn thất áp có thể tới 1 bar).

Tổng tổn thất áp = tổn thất áp trên chiều dài ống (5m dài = 1m cao) + tổn thất áp trên chiều cao ống + tổn thất áp trên bích, van, cua – cút góc + tổn thất tháp qua bộ trao đổi nhiệt + tổn thất áp khác,…

Ví dụ: hệ thống đường ống đi: dài 100m, cao 20m, trao đổi nhiệt tổn thất 1 bar. Vậy áp suất làm việc của bơm nước cần tối thiểu: 100/5 + 20 + 10 (1bar = 10m cao) = 50m (chưa kể cua cút, van….). Vậy cần tối thiểu khoảng 60m (6 bar)

Lưu lượng bơm nước ứng với cột áp đã tính toán: Lưu lượng nước không được quá lớn và không được thấp hơn so với lưu lượng maximum của tháp giải nhiệt đã chọn bên trên.

Ví dụ, chọn được tháp LBC-30, lưu lượng nước W.B 27C = 390l/ph, W.B 29C = 270l/ph. Vậy lưu lượng bơm nên chọn khoảng 400l/ph (24m3/h).

Kết hợp giữa lưu lượng và cột áp sẽ có thông số để chọn bơm: Như ví dụ trên, sẽ có điều kiện của bơm nước: Lưu lượng 24m3/h, ứng với cột áp 6 bar, nhiệt độ nước thường ( dưới 50 độ C), bơm li tâm – với thông số này thường là bơm áp (bơm trục đứng) (thay vì bơm lưu lượng nếu áp suất làm việc nhỏ hơn)

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ KỸ THUẬT HẢI CHƯƠNG CHUYÊN CUNG CẤP BỘ TRAO ĐỔI NHIỆT- BỘ GIẢI NHIỆT DẦU

• Đại lý phân phối chính thức bộ trao đổi nhiệt dạng ống oil cooler ALLIED HEAT TRANSFER – bộ làm mát dầu BOWMAN tại Việt Nam
• Đại lý uỷ quyền phân phối thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm SRP (Taiwan) tại Việt Nam
• Tư vấn, thiết kế, lắp đặt hệ thống gia nhiệt, giải nhiệt (trao đổi nhiệt) công nghiệp
• Tư vấn, cung cấp dịch vụ bảo trì, vệ sinh bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và dạng ống
• Cung cấp phụ kiện thay thế chính hãng cho bộ trao đổi nhiệt như: tấm trao đổi nhiệt, gioăng cao su các hãng: ALFA LAVAL, SONDEX, GEA, HISAKA, FISCHER, FUNKE, AGC, APV, SWEP,TRANSTER,MUELLER, SCHMIDT, KRASHING, POLARIS, PASILAC, REHEAT, SORDI, STORK, ACCESSEN, DONGHWA, IWAI, NAGEMA,…

Để được tư vấn và hỗ trợ kỹ thuật cho quá trình vệ sinh bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, các bạn có thể liên hệ hotline 0878.789.186 - 0934.908.606

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ KỸ THUẬT HẢI CHƯƠNG.

Với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực tư vấn thiết kế, lắp đặt, bảo trì vệ sinh thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, chúng tôi sẽ khảo sát, tư vấn và hỗ trợ Quý khách hàng trong thời gian nhanh nhất.

Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn, khảo sát miễn phí. Chúng tôi sẽ có mặt tại nhà máy của bạn trong vòng 24 tiếng kể từ khi nhận được đề nghị.