tuan hungphat's blog : Van cân bằng tĩnh dùng trong hệ thống Chiller
Hệ thống Chiller được sử dụng rộng rãi trong các công trình có nhu cầu làm mát lớn như trung tâm thương mại, khách sạn, bệnh viện, nhà máy và tòa nhà văn phòng. Để thiết bị làm lạnh hoạt động đúng công suất, nước cần được tuần hoàn với lưu lượng phù hợp qua Chiller, bơm, đường ống và các thiết bị trao đổi nhiệt.
Nếu lưu lượng giữa các nhánh phân phối không đồng đều, hệ thống có thể gặp tình trạng thiếu nước tại một số thiết bị hoặc dư lưu lượng ở những nhánh khác. Trong trường hợp này, Van cân bằng tĩnh là thiết bị hỗ trợ điều chỉnh và cân bằng lưu lượng nước trong hệ thống Chiller.
1. Vì sao hệ thống Chiller cần van cân bằng?
Một hệ thống Chiller cơ bản thường bao gồm máy làm lạnh nước, bơm tuần hoàn, đường ống cấp – hồi và các thiết bị trao đổi nhiệt. Tùy theo thiết kế, hệ thống có thể có mạch nước lạnh, mạch nước giải nhiệt hoặc cả hai.
Trong quá trình vận hành, mỗi nhánh đường ống có chiều dài, số lượng phụ kiện và tổn thất áp suất khác nhau. Điều này khiến lưu lượng nước phân phối không đồng đều nếu hệ thống chưa được cân chỉnh. Nhánh có trở lực thấp có thể nhận nhiều nước hơn thiết kế, trong khi nhánh có trở lực cao lại bị thiếu lưu lượng.
Van cân bằng tĩnh được sử dụng để tạo trở lực có kiểm soát tại các nhánh, từ đó điều chỉnh lưu lượng nước theo thông số tính toán. Việc cân bằng giúp thiết bị trao đổi nhiệt nhận được lượng nước phù hợp và hỗ trợ Chiller vận hành theo điều kiện thiết kế.
2. Vị trí lắp đặt van cân bằng trong hệ thống Chiller
Tùy theo sơ đồ thủy lực, van có thể được bố trí tại một số vị trí sau:
Trên các nhánh nước lạnh cấp đến AHU và FCU
Đây là vị trí thường gặp trong hệ thống điều hòa trung tâm. Van giúp điều chỉnh lưu lượng nước lạnh đến từng thiết bị đầu cuối, hạn chế hiện tượng nhánh gần bơm nhận quá nhiều nước còn nhánh xa bơm không đủ lưu lượng.
Trên các nhánh kết nối với thiết bị trao đổi nhiệt
Một số hệ thống có nhiều thiết bị trao đổi nhiệt hoặc nhiều nhánh tải hoạt động song song. Van cân bằng có thể được bố trí tại từng nhánh để hỗ trợ cân chỉnh lưu lượng theo yêu cầu thiết kế.
Trong mạch nước giải nhiệt
Ở hệ thống Chiller giải nhiệt nước, nước giải nhiệt tuần hoàn giữa bình ngưng và tháp giải nhiệt. Việc cân bằng lưu lượng tại các nhánh cần căn cứ vào thiết kế của nhà sản xuất Chiller, tháp giải nhiệt và bơm. Không nên mặc định vị trí lắp van giống hoàn toàn với mạch nước lạnh.
3. Cách van cân bằng tĩnh điều chỉnh lưu lượng Chiller
Van tĩnh hoạt động bằng cách thay đổi độ mở thủ công để điều chỉnh trở lực của dòng nước. Khi độ mở thay đổi, chênh áp qua van cũng thay đổi và lưu lượng đi qua được điều chỉnh theo đặc tính thủy lực của thiết bị.
Đối với loại van có cổng đo áp suất, kỹ thuật viên sử dụng đồng hồ đo chênh áp để xác định áp suất giữa hai đầu van. Sau đó, căn cứ vào hệ số Kv, vị trí cài đặt và bảng đặc tính của nhà sản xuất để tính toán lưu lượng thực tế.
Quá trình cân chỉnh thường được thực hiện sau khi hệ thống hoàn thiện, đường ống đã được súc rửa, xả khí và các thiết bị liên quan ở trạng thái vận hành phù hợp. Kết quả đo cần được so sánh với lưu lượng thiết kế và ghi lại trong hồ sơ nghiệm thu.
Cần lưu ý rằng van tĩnh không tự động duy trì lưu lượng khi áp suất trong hệ thống thay đổi. Nếu hệ thống Chiller sử dụng bơm biến tần và van điều khiển hai ngả, cần đánh giá sự phối hợp giữa các thiết bị để tránh tình trạng chênh áp biến động quá lớn.
>> Xem thêm bài viết khác tại: Vì sao hệ thống HVAC cần van cân bằng tĩnh?
4. Tiêu chí lựa chọn van cân bằng cho hệ thống Chiller
Khi lựa chọn van, kỹ sư cần xem xét:
Lưu lượng thiết kế: Xác định lưu lượng yêu cầu tại từng nhánh nước lạnh hoặc nước giải nhiệt.
Hệ số Kv: Lựa chọn phù hợp với lưu lượng và chênh áp dự kiến.
Áp suất làm việc: Đáp ứng áp suất vận hành của mạch nước.
Vật liệu thân van: Phù hợp với chất lượng nước, nhiệt độ và môi trường lắp đặt.
Kiểu kết nối: Nối ren hoặc mặt bích tùy kích thước đường ống và yêu cầu công trình.
Cổng đo chênh áp: Hỗ trợ đo kiểm, hiệu chỉnh và bảo trì.
Đặc biệt, cần kiểm tra tổn thất áp suất qua van để tránh tạo trở lực quá lớn, làm tăng công suất bơm không cần thiết.
5. Lợi ích khi sử dụng van cân bằng tĩnh trong hệ thống Chiller
Khi được thiết kế và hiệu chỉnh phù hợp, thiết bị giúp phân phối nước đồng đều hơn giữa các nhánh, hỗ trợ thiết bị trao đổi nhiệt hoạt động gần với thông số thiết kế. Điều này góp phần hạn chế tình trạng thiếu lưu lượng, cải thiện khả năng làm lạnh và tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra hệ thống.
Ngoài ra, các cổng đo trên van giúp kỹ thuật viên theo dõi chênh áp và đánh giá tình trạng thủy lực tại từng nhánh. Đây là cơ sở quan trọng để thực hiện bảo trì và tối ưu vận hành.
Kết luận
Van cân bằng tĩnh là thiết bị hỗ trợ cân chỉnh lưu lượng trong hệ thống Chiller, đặc biệt tại các nhánh nước lạnh cấp cho AHU, FCU và các thiết bị trao đổi nhiệt. Việc lựa chọn đúng hệ số Kv, áp suất làm việc và thực hiện đo kiểm theo thông số thiết kế sẽ giúp hệ thống phân phối nước hợp lý, hỗ trợ nâng cao hiệu quả vận hành của cụm Chiller.
In: