Vấn đề về lượng nước làm mát tiêu thụ và nhiệt độ nước ra khỏi hệ thống làm mát

Nhiệt độ tăng của nước làm mát thường được chọn ở mức 8 độ.

Sự tăng nhiệt độ này có liên quan đến lưu lượng nước làm mát vào hay không? Ví dụ, nước vào để làm mát ở 22℃, thì nhiệt độ nước ra vẫn được giữ ở mức tăng 8℃? Mức tăng nhiệt độ khoảng 8℃ này được xác định dựa trên cơ sở gì? Tại sao không phải là 12 hay những con số khác?

Đây là một phép tính trao đổi nhiệt hoàn chỉnh. Những thông tin bạn cung cấp và các câu hỏi bạn đặt ra quả thực khá lộn xộn. Trong điều kiện khí nén được làm lạnh xuống còn 40 độ, nhiệt độ của nước ra khỏi hệ thống làm mát còn phụ thuộc vào việc dòng chất lạnh (nước làm mát) và dòng chất nóng (khí nén) chảy ngược chiều nhau hay cùng chiều nhau. Về mặt lý thuyết, nếu dòng nước chảy theo hướng thuận chiều, thì nhiệt độ nước ra khỏi bộ làm mát chắc chắn phải nhỏ hơn hoặc bằng 40 độ C. Nếu dòng nước chảy ngược, nhiệt độ ở cửa ra của nước làm mát có thể rất cao, thậm chí lên tới dưới 140 độ C (lúc đó nước sẽ biến thành hơi nước). Đây đều là những trạng thái cực đoan. Thực ra, việc thiết kế bộ trao đổi nhiệt cần hướng tới kết quả tốt nhất và tiết kiệm nhất. Chúng ta không thể thiết kế một bộ trao đổi nhiệt cực lớn, nhằm sử dụng lượng nước làm mát tối thiểu để làm mát khí nén. Vì vậy, khi thiết kế, có thể xác định một số tham số tùy theo tình hình để tính toán, nhằm đạt được thiết kế lý tưởng nhất. Đối với bộ trao đổi nhiệt kiểu ống-vỏ, trước tiên cần xác định loại chất lỏng nào sẽ chảy trong ống và loại nào sẽ chảy trong vỏ; đồng thời cũng cần kiểm tra xem tốc độ dòng chảy có phù hợp hay không. Sau đó, ước lượng hệ số truyền nhiệt và xác định độ chênh lệch nhiệt độ để từ đó tính toán diện tích của bộ trao đổi nhiệt. Theo kinh nghiệm của tôi, nhìn chung trong trạng thái ngược dòng, nhiệt độ nước ra khỏi bộ làm mát ở mức 60 độ thì sẽ không có vấn đề gì; còn trong trạng thái thuận dòng, nhiệt độ nên dưới 38 độ mới là phù hợp. Tham khảo thôi.

Chắc hẳn ở tầng trên chưa từng có thiết kế bộ làm mát sau máy nén khí tương tự. Nói cách khác, nhiệt độ nước ra cần được xác định dựa trên nhu cầu của các quy trình xử lý nước ở phía dưới hệ thống làm mát. Nếu không có quy trình thu hồi nhiệt thừa, mà chỉ đơn giản là sử dụng lại nước đã được làm mát để tuần hoàn, thì nhiệt độ nước ra nên ở mức khoảng 40 độ C; không nên vượt quá 42 độ C. Đối với bộ trao đổi nhiệt kiểu ống-vỏ thông thường, bạn có thể thiết kế dựa trên nhiệt độ nước ra từ 38–40 độ C. Đối với các loại bộ trao đổi nhiệt kiểu ống-vỏ có khả năng truyền nhiệt hiệu quả, chẳng hạn như bộ trao đổi nhiệt có cánh giãn bên trong, tôi thường thiết kế ở mức 40–42 độ. Khi vận hành thực tế, chênh lệch nhiệt độ giữa điểm vào và điểm ra của nước làm mát cao hơn so với giá trị được thiết kế, thường vào khoảng 10–15 độ. Đó chính là lý do tại sao Ủy ban Kinh tế và Thương mại thời kỳ đầu đã xếp chúng vào **nhóm các sản phẩm tiết kiệm nước hàng đầu**. Cuối cùng, khi tải trọng ở phía khí đã được xác định và chênh lệch nhiệt độ ở phía nước cũng đã được xác định, bạn có thể tính được lượng nước cần sử dụng.