Vai trò của hệ thống làm mát bằng nước? Nguyên lý, cấu tạo của nó

27 Tháng Tư, 2021 0 Vũ Thủy

Nhắc đến hệ thống làm mát trong công nghiệp không thể không nhắc đến hệ thống làm mát bằng nước. Đây là một trong những hệ thống làm mát hiện đại nhất và được ứng dụng rộng rãi. Vậy hệ thống làm mát bằng nước là gì? Nó thực hiện trên nguyên lý, cơ chế nào? Tất cả thông tin cần thiết sẽ được chúng tôi đề cập trong bài viết này. 

Tổng quan về hệ thống làm mát bằng nước

Hệ thống làm mát bằng nước là phương pháp ứng dụng sự bốc hơi, cưỡng bức, đối lưu của dòng nước. Đồng thời nhờ sự hỗ trợ của các bộ phận như lưới tản nhiệt, quạt gió để hạ nhiệt lượng nước. Từ đó làm mát cho động cơ, giúp động cơ vận hành ổn định và hiệu quả. 

Cấu tạo của hệ thống làm mát bằng nước

Cấu tạo của hệ thống làm mát bằng nước bao gồm các bộ phận như sau: 

+) Thân máy

+) Nắp máy

+) Đường nước nóng

+) Van hằng nhiệt 

+) Két nước

+) Quạt gió

+) Ống nước nối tắt

+) Bơm nước

+) Puli và đai truyền

+) Két làm mát dầu 

Cấu tạo của hệ thống làm mát bằng nước

Cấu tạo của hệ thống làm mát bằng nước

Nguyên lý làm việc của hệ thống làm mát nước

Thiết bị được thực hiện trên nguyên lý khi nhiệt độ của động cơ lên cao quá mức quy định, nguồn nước mát sẽ được đưa từ két nước đi qua các đường ống dẫn. Sau đó đến với các bộ phận như quạt gió, tấm tản nhiệt để hạ nhiệt độ cho động cơ xuống mức thấp nhất. Lúc này nước sẽ bị tăng nhiệt, quay trở lại đường ống, thông qua tấm tản nhiệt để quay lại về két nước. 

Xem thêm: >> Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt <<

Tìm hiểu về các phương pháp làm mát bằng nước hiện nay

Hiện nay hệ thống làm mát bằng nước cho động cơ, các doanh nghiệp chủ yếu được thực hiện trên 3 phương pháp làm mát như sau: 

+ Phương pháp làm mát cưỡng bức

Phương pháp làm mát bằng nước tuần hoàn cưỡng bức. Đây là phương pháp sử dụng dòng nước lưu thông qua áp lực của máy bơm. Phương pháp này được chia thành loại tuần hoàn và loại không tuần hoàn

– Hệ thống làm mát nước loại tuần hoàn 

Nước trong hệ thống này sẽ được thực hiện theo một vòng tuần hoàn và diễn ra liên tục. Khi hệ thống hoạt động, van nhiệt sẽ được tiến hành đo nhiệt độ của nước. Nếu nhỏ hơn 70 độ thì nước nóng sẽ đi từ két nước, qua ống dẫn nước, bơm rồi trở về  két. Khi nhiệt độ ở mức trên 70 độ thì nước mát sẽ được lấy từ két qua van nhiệt, hệ thống ống dẫn để thực hiện quá trình làm mát cho động cơ bên dưới, giảm nhiệt độ xuống mức độ an toàn

Ưu điểm lớn nhất của hệ thống tuần hoàn nước đó chính là nước sẽ không bị chảy ra ngoài và bốc hơi khi hoạt động. Chính vì vậy, lượng nước tiêu hao ít hơn cho toàn bộ quá trình vận hành.

Phương pháp làm mát cưỡng bức của hệ thống giải nhiệt

Phương pháp làm mát cưỡng bức của hệ thống giải nhiệt

– Hệ thống không tuần hoàn

Khác với các loại hệ thống tuần hoàn, hệ thống làm mát cưỡng bức không tuần hoàn có các bộ phận cơ bản sau như quạt gió, van nhiệt và két nước. Lúc này nước mát sẽ đi vào bên trong hệ thống để hạ nhiệt độ. Nguồn nước này sẽ ngay lập tức được bổ sung nhiệt độ và đi ra ngoài. Quy trình này sẽ không thực hiện lặp lại thông qua két nước.

Nguồn nước này sẽ được lấy từ bên ngoài, sau đó xả ra liên tục. Chính vì vậy cũng làm hao hụt nguồn nước cho hệ thống. Tuy nhiên, khả năng làm mát tốt nên được nhiều doanh nghiệp ưu tiên lựa chọn cho các thiết bị làm mát của doanh nghiệp mình. 

+ Phương pháp giải nhiệt bằng phương pháp đối lưu 

Trong hệ thống hạ nhiệt bằng nước đối lưu bao gồm: két nước, quạt gió, lớp áo nước trong thân và nắp máy. Két nước sẽ được nối với động cơ thông qua đường ống dẫn bằng cao su. Các chi tiết quạt gió cũng dẫn bằng động cơ puly, từ phần trục khuỷu tới động cơ. 

Do sự chênh lệch trong lượng giữa dòng nước lạnh và nước nóng tại khu vực có nhiệt độ khác nhau. Bắt đầu khởi động nguồn nước nóng từ lớp áo nước sẽ di chuyển theo ống vào phía trên của két nước. Sau đó nước đi theo ống dẫn có tiết lưu nhỏ. Các bộ phận như phiến tản nhiệt, làm quạt gió hút và đẩy không khí qua. Lúc này nước sẽ được giảm nhiệt và di chuyển xuống dưới két nước. Sau đó men theo ống dẫn và quay trở lại áo nước để làm mát bộ phận động cơ. 

Hạ nhiệt bằng nước đối lưu là làm cho nước bốc hơi với tốc độ lưu động nước nước. Điều này dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ nước đầu vào và đầu ra vô cùng lớn. Hệ thống làm mát này có kết cấu phức tạp với nhiều bộ phận khác nhau. Nhưng chúng có nhiều ưu điểm là khả năng tự động điều chỉnh sự lưu thông của nguồn nước nên khả năng làm mát các bộ phận tốt hơn. 

Chính vì vậy, hệ thống làm mát bằng nước đối lưu thường sử dụng ở một số loại động cơ tĩnh. Bởi nó có công suất vận hành nhỏ và xilanh thẳng đứng. 

+ Phương pháp làm mát bốc hơi

Hệ thống bốc hơi có cấu tạo đơn giản. Bộ phận chứa nước bao gồm khoang chứa nước làm mát ở phần thân và nắp máy cùng bình chứa nước được lắp ở thân máy. Khi động cơ hoạt động, nhiệt lượng ở các chi tiết khác như lót xi lanh truyền vào áo nước tại thân máy. Nhờ sự tham gia bởi các bộ phận khác nhau, thùng chứa nước sẽ bị nóng dần lên. Áo nước được nối thông với thùng chứa nước sẽ bị nóng dần lên. Do nhiệt độ nước tăng cao, tỷ trọng giảm. Qua đó, chúng nổi lên trên mặt thoáng của bình chứa và bốc hơi. Sau đó, mang theo lượng nhiệt thoát ra ngoài khí trời. Qua quá trình bốc hơi, lượng nước nóng sẽ bị mất nhiệt, tỷ trọng tăng lên rồi chìm xuống, tạo thành hệ thống đối lưu tự nhiên

Ưu nhược điểm của phương pháp làm mát bằng nước

+ Ưu điểm: 

Cụ thể so với phương pháp làm mát bằng không khí, thì phương pháp làm mát bằng nước có những ưu điểm như sau:

  • Hiệu quả làm mát cao hơn
  • Kết cấu chi tiết làm mát đồng đều hơn. Giới hạn tỷ số nén về kích nổ sẽ cao hơn các chi tiết mài mòn. 
  • Tổn thất công suất cho hệ thống làm mát ít hơn. 
  • Lợi thế về chiều dài động cơ ngắn hơn, do không phải bố trí các gân tản nhiệt giữa các xi lanh. Chính vì vậy, động cơ khỏe hơn.
Hệ thống làm mát nhà xưởng bằng hơi nước

Hệ thống làm mát nhà xưởng bằng hơi nước

+ Nhược điểm:

Động cơ làm mát bằng nước phức tạp hơn. Bởi cấu tạo của nó gồm có nhiều bộ phận như két nước, bơm, các đường ống,…

– Quạt gió trong động cơ làm mát bằng gió có công suất nhỏ hơn nên khi làm việc ít ồn hơn.

– Nguyên lý làm việc phức tạp. Để vận hành được thiết bị làm mát bằng nước cần phụ thuộc vào lưu lượng nước trong hệ thống. 

– Các doanh nghiệp hay người dùng lần đầu sử dụng thì cần sự giúp đỡ của các chuyên gia kỹ thuật 

Ứng dụng của hệ thống làm mát bằng nước

Hệ thống làm mát bằng nước có vai trò giảm nhiệt cho thiết bị và không gian trong các khu nhà xưởng. Đây là một trong những thiết bị giải nhiệt quan trọng trong nhà xưởng. Đặc biệt với những nhà xưởng có quy mô sản xuất lớn, sử dụng thêm các thiết bị hỗ trợ quá trình giảm nhiệt như tháp giải nhiệt, tấm cooling pad,… Hệ thống làm mát bằng hơi nước cung cấp 100% lượng nước tự nhiên được làm mát bằng thiết bị tản nhiệt. 

Ứng dụng của hệ thống làm mát nước trong nhà xưởng

Ứng dụng của hệ thống làm mát nước trong nhà xưởng

– Góp phần đem lại bầu không khí sạch, đảm bảo môi trường làm việc thoáng mát và hạn chế sự ô nhiễm từ máy móc thải ra. 

– Hiệu quả làm mát nhanh, có thể hạ nhiệt độ thấp nhất từ 20-30 độ C. 

Như vậy, trên đây là toàn bộ thông tin liên quan đến hệ thống làm mát bằng nước. Hy vọng với những thông tin mà Kiến Thức Tổng Hợp ở trên sẽ giúp ích cho bạn đọc. Mọi thông tin cần thắc mắc xin vui lòng để lại bình luận dưới bài viết. 

Bài viết liên quan