Xử lý cặn và khí trong hệ thống kín và những vấn đề liên quan

Bọt khí và các cặn bẩn tích tụ trong nước của hệ thống HVAC có thể gây ra hiện tượng ăn mòn và cản trở trong hệ thống. Điều này dẫn đến hiệu suất giảm và tăng khả năng hỏng hóc các bộ phận, dẫn đến chi phí sửa chữa tốn kém. PGTECH là nhà cung cấp Giải pháp Dirt and Air Separatators xử lý cặn bẩn và khí kết hợp có trong hệ thống điều hòa và nhiệt trung tâm, cùng Giải pháp Air Separators xử lý khí trong hệ thống Chiller và Heating, hay Giải pháp Dirt Separators xử lý cặn trong hệ thống HVAC, đại diện uỷ nhiệm của thương hiệu nổi tiếng Flamco Hà Lan.

Nguồn gốc của khí và cặn trong hệ thống kín

Không khí trong hệ thống nhiệt trung tâm rất khó tránh khỏi và có nguồn gốc rất đa dạng. Hệ thống chứa đầy không khí trước khi chứa đầy nước. Có khả năng cao các bọt khí sẽ vẫn còn ở các khúc cua trong đường ống khi chúng được đổ đầy. Hơn nữa, có oxy hòa tan trong nước, rò rỉ nhỏ và áp suất không đúng trong hệ thống sẽ khiến oxy xâm nhập vào hệ thống.

Việc tránh các cặn bẩn này cũng không đơn giản. Khi oxy phản ứng với sắt và dẫn đến sự ăn mòn và tạo ra magnetite. Thông thường, hệ thống cũng sẽ có cát và vết hàn trong các hệ thống không được làm sạch đúng cách. Giá trị pH không chính xác và độ dẫn điện cao cũng có thể gây ra các cặn bẩn không mong muốn.

Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến tính chất của nước. Tùy thuộc vào áp suất, nước sẽ giải phóng muối, khoáng chất và khí khi nhiệt độ tăng. Ngay khi nhiệt độ giảm, sự hấp thụ các nguyên tố này tăng cường. Sự hấp thụ thêm muối, khoáng chất và khí này cuối cùng dẫn đến giảm sự truyền nhiệt/lạnh.

Hiệu quả của thiết bị lọc tách cặn khử khí Dirt and Air Separator Flamco cho Chiller/ Boiler

Vấn đề cáu cặn và khí trong hệ thống kín

Không khí

Các bọt khí lớn và nhỏ trong luồng nhiệt cản trở quá trình truyền nhiệt và gây ra tiếng ồn khó chịu trong hệ thống. Ngoài ra, sự ăn mòn cũng phát sinh khi kim loại bị oxy hóa khi tiếp xúc với oxy. Vì vậy, không khí là nguyên nhân gây giảm hiệu suất và rút ngắn tuổi thọ của nồi hơi theo nhiều cách khác nhau.

Cặn bẩn

Cặn bẩn (đặc biệt là magnetite) lắng đọng ở nhiều nơi, bao gồm máy bơm, bộ trao đổi nhiệt, van ba chiều, đường ống, bộ tản nhiệt và đồng hồ đo nhiệt. Điều này dẫn đến gia tăng sự sức cản, đặc biệt là trong các hệ thống hiện đại, hẹp và có thể kéo theo chi phí sửa chữa cao. Sự tích tụ cặn bẩn cũng làm giảm hiệu quả và tuổi thọ của hệ thống.

Một số giải pháp xử lý khí và cặn bẩn trong hệ thống HVAC

Bộ tách khí và cặn bẩn Air and Dirt Separators ngăn ngừa các vấn đề dai dẳng này vì chúng có khả năng làm sạch nước trong hệ thống. Có rất nhiều giải pháp khác nhau trên thị trường, vì vậy điều quan trọng là phải hiểu rõ các đặc điểm mà một bộ tách khí hoặc cặn bẩn tốt cần có.

1. Giải pháp khử khí trong hệ thống Chiller và Heating

Trong thế giới lắp đặt, bọt khí (bong bóng khí) được phân biệt thành loại bọt khí lớn, bọt khí nhỏ và bọt khí siêu nhỏ.

• Bọt khí lớn (macro bubbles) là những bong bóng lớn có thể di chuyển tự do và tự nổi lên.
• Bọt khí nhỏ (small bubbles) chỉ có thể nhìn thấy bằng mắt thường nhưng không đủ lớn để nổi lên và do đó bị nước cuốn trôi.
• Bọt khí siêu nhỏ (micro bubbles) không thể nhìn thấy bằng mắt thường và sẽ tan trong nước. Đây là loại khó loại bỏ nhất trong ba loại bọt khí.

Van xả khí tự động - Automatic air vent

Van xả khí tự động hoạt động bằng cách sử dụng một buồng khí và một phao. Không khí tự do đẩy phao xuống trong van xả khí tự động, sau đó mở van và không khí thoát ra ngoài. Giải pháp này chỉ loại bỏ các bọt khí lớn (bong bóng lớn – khí/khí tự do có trong hệ thống).

Sự hợp nhất - Coalescence

Kỹ thuật này, phù hợp để tách các bọt khí nhỏ, dựa trên nguyên lý là các bong bóng này tự bám vào một vật thể (hãy tưởng tượng như một ống hút trong nước có ga) trong hệ thống. Các bọt khí nhỏ tập hợp lại với nhau để tạo thành một bong bóng bọt khí lớn hơn, đủ lớn để nổi lên trên.

Công nghệ Cyclone

Công nghệ Cyclone còn được gọi là công nghệ ly tâm. Nước tương đối nặng được đẩy lên sát vào thành của bộ tách khí thông qua chuyển động quay (tách xoáy) và không khí tương đối nhẹ được thu thập ở giữa. Từ đó, các bọt khí có thể nổi lên và do đó được loại bỏ khỏi hệ thống.

Giải pháp này có tác dụng lên các bọt khí lớn hơn trong nước. Tuy nhiên, giải pháp này phụ thuộc vào vận tốc của chất lỏng và áp suất trong hệ thống, có nghĩa là kết quả có thể không đoán trước được.

Áp suất âm (Áp suất chân không - Negative pressure)

Mở một chai nước có ga là một phép ẩn dụ rõ ràng cho công nghệ này. Ở áp suất thấp hơn, nước chứa ít khí hòa tan hơn và bất kỳ khí dư thừa nào cũng được tách ra.

Giải pháp này đắt hơn một chút nhưng tương đối tốn kém và đòi hỏi nhiều năng lượng. Điều này là do nước đã khử khí phải được nén lại trước khi đưa trở lại hệ thống.

Chức năng đẩy kép - Double thrust function

Trong giải pháp này, một phần nước giàu oxy được lọc bằng một bộ phận tách và sau đó được đẩy qua buồng chứa của bộ tách. Khi đã vào buồng chứa, nước sẽ giảm tốc khiến các bọt khí nổi lên và thoát khỏi hệ thống qua phao. Nước đã khử khí sau đó được đưa trở lại dòng chảy chính thông qua một điểm phun ở thượng nguồn.

Kết quả là, các bọt khí siêu nhỏ trong nguồn cung cấp bị đẩy vào thành và sau đó được đẩy vào buồng chứa, và quá trình này được lặp lại. Với công nghệ này, sức cản không đáng kể và ngay cả những bọt khí siêu nhỏ nhất cũng bị loại bỏ.

2. Giải pháp xử lý cặn trong hệ thống HVAC

Tùy thuộc vào chức năng chính cần thiết (bộ tách xử lý cặn bẩn hoặc khử khí), bộ tách khử khí, cặn bẩn và bộ tách khử khí và cặn bẩn kết hợp có thể được lắp đặt theo nhiều cách khác nhau. Lắp đặt sản phẩm trước nồi hơi tại đường ống hồi nếu chức năng chính là tách cặn bẩn.

Bộ lọc

Nước có chất lượng tốt hơn sẽ kéo dài tuổi thọ của hệ thống và tiết kiệm năng lượng. Bộ lọc trong hệ thống sẽ giữ lại các hạt cặn bẩn có kích thước lớn hơn lưới lọc trong dòng nước.

Tuy nhiên, bộ lọc làm tăng sức cản vì có các hạt cặn bẩn tích tụ và mắc kẹt trong bộ lọc. Điều này có nghĩa là mặc dù việc sử dụng bộ lọc rất đơn giản, nhưng lại tốn nhiều công bảo trì và có tác động tiêu cực đến hiệu suất của hệ thống.

Lọc biên - Side stream filtration

Trong công nghệ này, một phần dòng chảy chính được chuyển hướng đến bộ lọc. Bộ lọc đảm bảo rằng tất cả các hạt cặn bẩn lớn hơn kích thước mắt lưới không quay trở lại dòng chảy chính. Điều này không gây ra sự gia tăng sức cản vì bộ lọc không được lắp trực tiếp vào dòng chảy chính.

Tuy nhiên, nước chảy không còn được làm sạch nữa khi bộ lọc đã đầy hoàn toàn. Do đó, bộ lọc phải được vệ sinh thường xuyên. Phải mất nhiều thời gian hơn để loại bỏ hết cặn bẩn bằng công nghệ này vì mỗi lần chỉ có một phần nước được chuyển hướng.

Phương pháp tách cặn truyền thống

Việc đặt một bộ tách cặn trong hệ thống có kích thước lớn hơn kích thước của đường ống sẽ làm giảm tốc độ của nước. Ngoài ra, vật liệu bổ sung được sử dụng, có nghĩa là các hạt cặn bẩn có nhiều khả năng va chạm hơn. Tốc độ tạm thời giảm xuống bằng không trong quá trình va chạm, điều này có nghĩa là các hạt cặn bẩn có cơ hội chìm xuống.

Chức năng đẩy kép - Double thrust function

Trong giải pháp này, nước chứa tạp chất được loại bỏ bằng một bộ phận tách và sau đó được đẩy qua buồng chứa của bộ tách. Tốc độ dòng chảy chậm lại trong buồng chứa, khiến các hạt cặn bẩn chìm xuống đáy và chảy vào bể chứa.

Sau đó, nước được đưa trở lại dòng chảy chính thông qua một điểm phun ở đầu vào. Kết quả là, cặn bẩn có trong nguồn nước bị đẩy vào thành và sau đó được đẩy vào buồng chứa. Quá trình này liên tục được lặp lại. Trong công nghệ này, sức cản không đáng kể và ngay cả những cặn bẩn nhỏ nhất cũng bị loại bỏ.

3. Giải pháp xử lý cặn bẩn và khí tốt nhất

Đối với bộ tách khí và bụi bẩn Air and Dirt Separators, điều quan trọng là tốc độ dòng nước phải tối ưu, sức cản không đáng kể và công nghệ thu giữ phải hoạt động tối ưu. Chỉ khi đó hệ thống mới thực sự có khả năng loại bỏ những bọt khí siêu nhỏ và các cặn bẩn.

Vì lý do này, các bộ tách khí và cặn bẩn công nghệ mới nhất trên thị trường không có chổi than, lưỡi dao hoặc các vật cản khác làm chậm dòng nước chảy xuống. Thay vào đó, chức năng đẩy kép được áp dụng.

Trong quá trình này, hiệu ứng lực đẩy đầu tiên được tạo ra bởi một bộ phận tách có tác dụng tách nước chứa tạp chất. Hiệu ứng lực đẩy thứ hai được tạo ra bằng cách đưa nước sạch trở lại dòng chảy chính thông qua một điểm phun (Hiệu ứng Venturi, dựa trên nguyên lý lưu lượng chất lỏng hoặc khí tăng lên nếu kênh dòng chảy bị thu hẹp.) Điều này tạo ra lực đẩy bổ sung, đẩy các bọt khí và các cặn bẩn trong nguồn nước ra bên ngoài, nơi chúng được tách ra một lần nữa.

Theo cách này, nhiều bọt khí siêu nhỏ và các cặn bẩn được đẩy vào buồng chứa theo cách tối ưu nhất, tạo ra mức hiệu quả cao chưa từng có.

Ưu điểm của chức năng đẩy kép

• Mỗi chu kỳ, khoảng 40% khí và cặn bẩn được tách ra trong 10% lượng nước được lấy ra khỏi dòng chảy chính.

• Sức cản rất thấp vì chỉ có 10% lượng nước bị loại bỏ. Có thể áp dụng ở tốc độ lên tới 3 m/s.

• Bên trong buồng chứa, lưu lượng dòng chảy sau đó giảm mạnh, cho phép tách tối ưu các bọt khí siêu nhỏ và cặn bẩn.

Nam châm

Cách thiết lập hiệu quả nhất là đặt nam châm ở bên ngoài bộ tách. Những nam châm này được gắn đối diện với đầu thoát nước để tất cả các cặn chứa sắt đều bị hút và giữ lại ngay lập tức. Ngay cả những hạt cặn nhỏ nhất tới 4 μm – cũng bị giữ lại bằng nam châm neodymium.

Kết luận

Giải pháp xử lý cặn bẩn và khí Flamcovent Clean Smart là sản phẩm thông minh về mọi mặt. Hiệu suất tốt hơn lên tới 60% so với những thiết bị lọc tách cặn khử khí thông thường. Theo các chuyên gia tư vấn và nhà sản xuất, lắp đặt lọc tách cặn khử khí giúp tiết kiệm được từ 12%-25% năng lượng tiêu thụ và giảm được tổng 55% chi phí vận hành mỗi năm. Hệ thống Chiller/Boiler của các nước Châu Âu, Mỹ hầu hết đều lắp đặt bộ lọc tách cặn khử khí và được xem là giải pháp xử lý cặn bẩn và khí không thể thiếu trong thiết kế hệ thống điều hòa và nhiệt trung tâm.

PGTech Co., Ltd - Nhà phân phối các thiết bị, sản phẩm công nghiệp uy tín hàng đầu tại Việt Nam và các nước trong Khu Vực

Copyright © - Bản quyền bài viết thuộc về PGTech Việt Nam

Ban Biên Tập Tin Tức: PGTECH

                                              Kỹ Sư: Mạnh Thắng

PGTECH CO., LTD

VPGD: Tầng 3, Tòa Nhà C14-CT2, Bắc Hà, Bộ Công An, Đường Tố Hữu, Nam Từ Liêm, HN.

 Địa Chỉ: PGTECH Co., Ltd số 12, Ngõ 28, Đường Tây Hồ,  Phường Quảng An, Quận Tây Hồ, TP. Hà Nội

Điện Thoại: 024-730235 88 - Hotline: 0962 875 986

Fax: 024-730235 89

Email: info@pgtech.com.vn      sales@pgtech.com.vn 

Website: www.pgtech.com.vn