Tại Sao Thiết Bị Trao đổi Nhiệt Dạng ống Chùm được Dùng Nhiều?

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là gì

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là thiết bị trao đổi nhiệt được sử dụng thoáng rộng nhất và là một trong những phương tiện đi lại trao đổi nhiệt hiệu suất cao nhất. Bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm là một thiết bị trong đó hai chất lỏng thao tác trao đổi nhiệt trải qua tiếp xúc nhiệt bằng cách sử dụng những ống được đặt trong một vỏ hình tròn trụ .
Nhiệt độ chất lỏng bên trong vỏ và ống là khác nhau và sự chênh lệch nhiệt độ này là động lực để trao đổi nhiệt độ. Được sử dụng cho dải nhiệt độ và áp suất rộng, bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm được phong cách thiết kế nhỏ gọn, thuận tiện trong việc kiến thiết xây dựng và bảo dưỡng và mang lại năng lực trao đổi nhiệt tuyệt vời .

Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm

Các thành phần chính của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là:

• • Tubes
  • Tubesheet
  • Shell and Shell-Side Nozzles
  • Tube-Side Channel and Nozzles
  • Baffles
  • Tie-rods

Trong đó cấu trúc và công dụng đơn cử của từng thành phần hoàn toàn có thể hiểu như sau :

Tubes – Ống trao đổi nhiệt

Ống là thành phần cơ bản của thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống, phân phối mặt phẳng truyền nhiệt giữa một chất lỏng chảy bên trong ống và chất lỏng kia chảy ngang bên ngoài ống. Các ống hoàn toàn có thể liền mạch hoặc hàn và thường được làm bằng hợp kim đồng hoặc thép .
Các ống hoàn toàn có thể để trần hoặc có những mặt phẳng lan rộng ra hoặc nâng cao ( có vây ) ở bên ngoài. Ống có mặt phẳng vây được sử dụng khi một chất lỏng có thông số truyền nhiệt thấp hơn đáng kể so với chất lỏng kia. Chúng phân phối diện tích quy hoạnh truyền nhiệt bên ngoài nhiều gấp hai đến bốn lần so với ống trần tương ứng, và đây là tỷ suất giúp bù đắp thông số truyền nhiệt bên ngoài thấp hơn .

Tubesheet – Mặt lắp ống

Các ống được giữ cố định và thắt chặt bằng cách được đưa vào những lỗ trên tấm ống và sau đó được lan rộng ra thành những rãnh được cắt trên những lỗ hoặc hàn vào tấm ống nơi ống nhô ra khỏi mặt phẳng. Điều này ngăn chất lỏng ở phía vỏ trộn với chất lỏng ở phía ống .
Các tấm ống thường là một tấm sắt kẽm kim loại tròn duy nhất đã được khoan và tạo rãnh thích hợp để lấy những ống ( theo mẫu mong ước – hình vuông vắn hoặc hình tam giác ), những miếng đệm, thanh đệm và vòng tròn bu lông nơi nó được gắn chặt vào vỏ .

Shell and Shell-Side Nozzles – Vỏ và cửa vào/ra

Vỏ chỉ đơn thuần là thùng chứa chất lỏng phía vỏ, và những vòi phun là cổng vào và ra. Vỏ thường có tiết diện tròn và thường được sản xuất bằng cách cuộn một tấm sắt kẽm kim loại có kích cỡ thích hợp thành hình tròn trụ và hàn mối nối dọc .
Vòi phun vào thường có một tấm cản lực đặt ngay bên dưới để chuyển hướng dòng chất lỏng đi vào ảnh hưởng tác động trực tiếp với tốc độ cao lên hàng ống trên cùng .

Tube-Side Channel and Nozzles – Khoang chứa và đầu phun

Khoang chứa và vòi phun chỉ cần trấn áp dòng chảy của chất lỏng bên ống vào và ra khỏi những ống của bộ trao đổi. Vì chất lỏng bên trong ống nói chung có tính ăn mòn cao hơn, những khoang và đầu phun này thường được làm bằng vật tư kim loại tổng hợp ( tất yếu là thích hợp với ống và tấm ống )

Baffles – Vách ngăn

Các vách ngăn có ba chức năng cụ thể:

• • Chúng định vị các ống ở vị trí thích hợp trong quá trình lắp ráp và vận hành và ngăn ngừa sự rung động của các ống do dòng chảy xoáy gây ra
  • Chúng định hướng dòng chảy phía vỏ qua lại trên trường ống, làm tăng vận tốc và hệ số truyền nhiệt
  • Chúng duy trì khoảng cách giữa các ống

Tie-rods – Thanh buộc – miếng đệm

Thanh buộc và miếng đệm được sử dụng vì hai nguyên do :

• • Giữ cụm vách ngăn với nhau
  • Duy trì khoảng cách vách ngăn đã chọn

Nguyên lý thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm

Hoạt động của bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm khá đơn thuần. Một chất lỏng chảy bên trong những ống và chất lỏng kia chảy qua vỏ. Trong khi chảy, chúng trao đổi nhiệt có nghĩa là chất lỏng lạnh nhận được nhiệt từ chất lỏng nóng. Vì vậy, một chất lỏng lạnh đi vào vòi đầu vào vỏ ( hoặc phía ống hoặc phía kênh ) và đi ra khỏi vòi đầu ra dưới dạng chất lỏng nóng. Rõ ràng, chất lỏng khác sẽ trở nên lạnh ở đầu ra hơn là ở đầu vào .

Sự truyền nhiệt trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm được xác lập bởi diện tích quy hoạnh mặt phẳng tiếp xúc được quyết định hành động bởi số lượng ống sắt kẽm kim loại dẫn nhiệt. Dòng chất lỏng bên trong bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm hoàn toàn có thể là dòng chảy song song hoặc dòng chảy chéo .
Để tăng sự hỗn loạn của chất lỏng trong dòng chảy bên ống và bên vỏ, máy đánh rối và vách ngăn được lắp ráp tương ứng bên trong ống và bên trong vỏ. Điều này làm tăng sự truyền nhiệt giữa những chất lỏng .

Ưu nhược điểm thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm

Bất kỳ thiết bị trao đổi nhiệt nào cũng có ưu điểm yếu kém riêng của chúng, trong nội dung bài viết này, tất cả chúng ta hãy cùng nhau nghiên cứu và phân tích về ưu điểm yếu kém của bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm nhé !

Ưu điểm

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có những ưu điểm :

• • Ít tốn kém hơn so với bộ làm mát dạng tấm
  • Có thể được sử dụng như một phần của hệ thống với nhiệt độ và trọng lượng làm việc cao hơn
  • Giảm áp suất trên bộ làm mát ống ít hơn
  • Rò rỉ ống được tìm thấy và ngăn chặn dễ dàng vì thử nghiệm áp suất rất đơn giản
  • Bộ làm mát hình ống trong hệ thống làm lạnh cũng có thể hoạt động rất tốt
  • Sử dụng các cực dương hy sinh đảm bảo toàn bộ khung làm mát chống lại sự xói mòn
  • Bộ làm mát dạng ống có thể được ưa chuộng để bôi trơn dầu làm mát do sự khác biệt về trọng lượng

Nhược điểm

Các điểm yếu kém của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm hoàn toàn có thể kể đến như :

• • Hiệu quả trao đổi nhiệt kém hơn so với bộ làm mát dạng tấm
  • Việc vệ sinh và bảo trì khá rắc rối vì bộ làm mát dạng ống yêu cầu đẩy tổ ống ra ngoài để vệ sinh
  • Không thể mở rộng dung lượng của bộ làm mát dạng ống.
  • Yêu cầu nhiều không gian hơn trái ngược với bộ làm mát dạng tấm

Ứng dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm

Bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm là phương tiện đi lại được sử dụng thoáng đãng nhất để truyền nhiệt trong những ứng dụng quá trình công nghiệp. Chúng tiếp tục được lựa chọn cho những trách nhiệm như :

• • Quy trình làm mát bằng chất lỏng hoặc khí
  • Quá trình hoặc hơi chất làm lạnh hoặc hơi nước ngưng tụ
  • Xử lý bay hơi chất lỏng, hơi nước hoặc chất làm lạnh
  • Xử lý loại bỏ nhiệt và làm nóng sơ bộ nước cấp
  • Bảo toàn năng lượng nhiệt, thu hồi nhiệt
  • Máy nén, tuabin và làm mát động cơ, dầu và nước giải nhiệt
  • Làm mát bằng dầu thủy lực và dầu bôi trơn
  • Nhiều ứng dụng công nghiệp khác

Bộ trao đổi nhiệt dạng ống và vỏ có khả năng truyền một lượng lớn nhiệt với chi phí tương đối thấp, thiết kế có thể sử dụng được. Chúng có thể cung cấp một lượng lớn bề mặt ống hiệu quả trong khi giảm thiểu các yêu cầu về không gian sàn, thể tích chất lỏng và trọng lượng.

Bộ trao đổi vỏ và ống có nhiều kích cỡ. Chúng đã được sử dụng trong ngành công nghiệp hơn 150 năm, vì thế những công nghệ tiên tiến nhiệt và giải pháp sản xuất đã được những nhà phân phối cạnh tranh đối đầu văn minh xác lập rõ và vận dụng .
Bề mặt ống từ tiêu chuẩn đến sắt kẽm kim loại hiếm với những đặc thù mặt phẳng như nhau hoặc nâng cao đều có sẵn thoáng rộng. Thiết kế cơ học ít tốn kém nhất cho những dòng chảy, chất lỏng và nhiệt độ tương quan .
Thái Khương đang là đại diện thay mặt của nhiều tên thương hiệu đến từ Châu Âu chuyên cung ứng những thiết bị trao đổi nhiệt như MBS … Các bạn có nhu yếu tư vấn giải pháp sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt hiệu suất cao thì hãy liên hệ ngay với Thái Khương để được tương hỗ nhé !

Source: https://vvc.vn
Category: Thiết Bị