BỘ TRAO ĐỔI NHIỆT DẠNG TẤM ALFA LAVAL
I. Cấu tạo bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval
1. Cấu trúc
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval có kết cấu như hình vẽ.
Cấu tạo bộ trao đổi nhiêt dạng tấm Alfa Laval
Trong đó bao gồm các tấm trao đổi nhiệt mỏng (vật liệu: thép hợp kim, Niken, Titan) được ghép với nhau bằng cách xếp lớp, trượt trên hệ thống 2 thanh dẫn hướng lên trên và hướng xuống dưới. Khi siết bulong, các tấm được ép sát với nhau, kết hợp với hệ thống gioăng sẽ phân chia: tấm A chỉ cho môi chất 1 chảy qua, tấm B chỉ cho môi chất 2 chảy qua (hoặc có thể bố trí ngược lại).
Các tấm có cấu tạo giống hệt nhau (Riêng tấm cuối cùng không có các cổng). Trên bề mặt tấm có các gân, tạo thành kênh dẫn để phân tán môi chất tràn trên bề mặt tấm.
Các tấm gasket của bộ trao đổi nhiêt dạng tấm Alfa Laval
Gioăng (gasket) Alfa Laval Có kết cấu giống nhau cho một bộ. Nếu tấm A chỉ cho môi chất 1 chảy qua thì tấm B chỉ cho môi chất 2 chảy qua hoặc ngược lại. A và B được sắp xếp liên tục thành từng cặp.
2. Cấu tạo những tấm của bộ trao đổi nhiêt dạng tấm Alfa Laval
Cấu tạo các tấm trao đổi nhiêt dạng tấm Alfa Laval
Cách bố trí kênh trên bề mặt trao đổi nhiệt của bộ trao đổi nhiêt dạng tấm Alfa Laval
Các tấm gasket dạng tấm phụ thuộc vào điều kiện làm việc của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval, môi trường – nhiệt độ – áp suất – môi chất – yêu cầu khác, sẽ có những series khác nhau, ứng với cách bố trí khác nhau
Nếu kích thước hạt của môi chất lớn, chiều sâu kênh dẫn cũng tăng lên, khoảng cách thưa, và độ zic zắc sẽ giảm.
Trong cùng một series, cách sắp xếp kênh dẫn cũng có thể khác nhau. Dựa theo điều kiện làm việc của bộ trao đổi nhiêt dạng tấm Alfa Laval và hệ số trao đổi nhiệt của tấm.
3. Gioăng – Gasket bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval
Gioăng – Gasket
Tùy theo chế độ làm việc của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval mà đi kèm với nó là loại gioăng với vật liệu thích hợp. Những vật liệu được sử dụng như: NBR, EPDM, IIR, FRM, Silicon, PTFE,…
Gasket thay thế bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval
Có những loại gioăng có tính chống ăn mòn hóa học cao, thậm chí với axit, chịu được nhiệt độ cao trong thời gian dài (có thể là hơi nước nóng lên tới 180 độ C)
Loại gasket sử dụng cho bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval chịu được nhiệt tối đa 180 độ C.
II. Nguyên lý thao tác bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval
Môi chất 1: là môi chất có nhiệt độ thấp hơn Môi chất 2. Trong đó Môi chất 2 cần được giải nhiệt hoặc Môi chất 1 cần được gia nhiệt hoặc cả hai cùng có nhu cầu.
Cặp môi chất 1-2 có thể là: nước – nước, nước biển – nước, nước biển – dầu thủy lực, nước – dầu thủy lực, gas lạnh – nước, glycol – dầu IPA, glycol – nước khoáng,…
Các tấm trong bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval cấu tạo giống nhau, chỉ khác duy nhất tấm cuối cùng (tấm liền – không có các lỗ – để môi chất khi tới đây bị phản hồi ngược lại hệ thống) .
Tùy theo sự bố trí của các gioăng cao su (gasket) bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval mà các tấm sẽ bị bịt kín bên cổng nào. Từ đó khi môi chất tràn vào, nó sẽ chỉ cho môi chất chảy qua cổng không có gioăng, và gioăng cao su sẽ chặn môi chất ở cổng còn lại.
Bơm 2 môi chất vào bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval qua hệ thống đường ống, tại đây, 2 dòng môi chất được tách thành các lớp mỏng chảy qua các kênh phân phối tràn trên bề mặt các tấm. Nếu môi chất 1 qua các tấm chẵn thì môi chất 2 sẽ qua các tấm lẻ và ngược lại
Chúng chuyển động nghịch lưu giữa 2 tấm, và trao đổi nhiệt với nhau nhưng không tiếp xúc. Sau khi trao đổi nhiệt, môi chất 1 thu nhiệt – nóng lên, bị áp suất đẩy hồi qua hệ thống đường ống ở cổng đối diện. Từ đây nó có thể chảy hồi về bộ phận làm lạnh ban đầu (Có thể là tháp giải nhiệt ; bể chứa, máy làm lạnh,…). Trong khi đó môi chất 2 sau khi trao đổi nhiệt, bị giảm nhiệt độ, bị đẩy – hồi qua hệ thống đường ống ở cổng đối diện. Từ đây môi chất 2 quay về hệ thống máy hoặc thiết bị để giải nhiệt cho thiết bị. Sau đó nó lại nóng lên vì lấy nhiệt từ máy, thiết bị và được bơm tuần hoàn vào bộ trao đổi nhiệt
III. So sánh bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval và bộ trao đổi nhiệt dạng ống xoắn
|
| Nội Dung so sánh |
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval |
Bộ trao đổi nhiệt dạng ống xoắn |
| Vật liệu, cấu trúc của bề mặt trao đổi nhiệt |
Titanium, thép hợp kim- Dạng tấm phẳng, trên bề mặt có gân – là các kênh phân phối, đảm bảo môi chất luôn chảy tràn trên mặt tấm. Chất lỏng được tán nhỏ thành lớp mỏng, diện tích trao đổi nhiệt là lớn nhất |
Đồng, thép hợp kim – Dạng ống, chùm ống – Chất lỏng chuyển động trong lòng ống, phần được trao đổi nhiệt hiệu quả là dòng chảy thành ống, muốn tăng hiệu quả trao đổi nhiệt thì đường ống yêu cầu dài |
| Không gian lắp đặt yêu cầu |
– Nhỏ, hẹp, không quá khắt khe |
– Lớn (bao gồm cả không gian tháo lắp), thường không đặt ngoài trời, tránh những nơi có bức xạ nhiệt |
| Bảo dưỡng, vệ sinh |
– Đơn giản, dễ tháo lắp, vệ sinh sạch hoàn toàn, tiết kiệm hóa chất (vì ngâm chứ ko phun) – phải chú ý khi thử lại vì có thể thay gasket mới, phải thử rò rỉ |
– Phức tạp từ khâu tách, tháo tới vệ sinh. Sử dụng nhiều hóa chất do phun, nhung hiệu quả không cao vì cặn bẩn bám rất chắc, nếu ko có tác dụng lực như chà, cọ, không thể đánh bật được cáu, cặn, gỉ.- Nếu dùng que để vệ sinh, do không thể nhìn thấy và điều chỉnh lực nên có thể gây xước bề mặt, tạo điều kiện han gỉ nhanh hơn. – Càng về sau, chu kỳ vệ sinh, bảo dưỡng càng ngắn nhưng hiệu quả càng thấp do cáu cặn, han gỉ tích lũy |
| Giá thành |
– Giá rẻ hơn (tuổi thọ cao hơn nên chi phí khấu thao theo từng năm rất nhỏ) |
– Thường đi theo cụm thiết bị khác nên giá thành cao, thường là đắt nhất trong cụm hệ thống trao đổi nhiệt |
| So sánh về kích thước, trọng lượng |
– Nhỏ, nhẹ, cao (có khả năng phù hợp với những vị trí có diện tích nhỏ) |
– Dài, nặng (yêu cầu không gian lớn) |
| Cách thức trao đổi nhiệt |
– Không tiếp xúc, trên mặt phẳng (tán chất lỏng thành từng lớp mỏng – kênh lạnh và nóng chảy ngược chiều nhau – hiệu quả trao đổi nhiệt tốt hơn) |
– Không tiếp xúc, trên chu vi thành ống (Phía bên ngoài ống, chất lỏng chảy rối hoặc xoắn, bên trong ống CL chảy thành dòng, nếu đường kính ống càng lớn, hiệu quả trao đổi nhiệt càng kém) |
| Nhu cầu tăng, giảm tốc độ trao đổi nhiệt (Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt) |
– Có thể thay đổi diện tích trao đổi nhiệt bằng cách bổ sung thêm hoặc bớt các tấm |
– Không có khả năng mở rộng cho hệ thống đã thiết kế. Nếu có nhu cầu phải lắp thêm bộ trao đổi nhiệt mới |
| Tuổi thọ |
– Cao. Sau mỗi lần bảo dưỡng, vệ sinh, các tấm được làm sạch bề mặt, thiết bị sẽ hoạt động gần như khi mới lắp đặt |
– Kém hơn so với giải nhiệt dạng tấm Alfa Laval, vệ sinh không thể sạch hoàn toàn, thậm chí gây xước bề mặt nếu không cẩn thận, càng qua nhiều lần bảo trì, vệ sinh, thiết bị làm việc càng kém hiệu quả |
IV. Athena bảo dưỡng – vệ sinh thay thế thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval
Athena chuyên Kiểm tra vệ sinh giải nhiệt dạng tấm Alfa Laval, cung cấp thiết bị và các phụ tùng thay thế cho bộ trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval.
Bảo dưỡng – vệ sinh 
Athena phân phối phụ tùng trao đổi nhiệt dạng tấm chất lượng cao, gồm có cả gioăng và tấm sửa chữa thay thế cho bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, gasket bộ trao đổi nhiệt dạng tấm .
Đối với gioăng, cấu tạo bởi các vật liệu tiêu chuẩn là EPDM, cao su nitrile (NBR) và Viton.
Đối với tấm, vật liệu tiêu chuẩn là thép không gỉ (SS 304 & 316) và titan.
Chúng tôi cũng cung cấp các miếng đệm của FDA cho bộ trao đổi nhiệt dạng tấm vệ sinh, chất khử trùng. Miếng đệm và tấm của chúng tôi được chỉ định để phù hợp với hầu hết các tấm trao đổi nhiệt làm cho và các mô hình để thay thế.
