Những đặc trưng nổi bật của thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm

Ống chùm là thiết bị gia nhiệt được sử dụng trong công nghiệp và sản xuất. Bài viết nay sẽ giới thiệu tới bạn đọc những đặc trưng nổi bật của bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm. Những chú ý quan trọng khi vận hành hoạt động của ống chùm trao đổi nhiệt.

Giới thiệu thông tin chung về thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm

Khái Niệm:

Thiết bị trao đổi nhiệt là một công cụ được sử dụng để chuyển đổi hoặc trao đổi nhiệt độ giữa hai chất tải nhiệt khác nhau mà không cho họ tiếp xúc trực tiếp.

Trong trường hợp thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm, nhiệt độ của một chất tải nhiệt được chuyển đổi thông qua các ống chùm và chất tải nhiệt khác được chuyển đổi qua bên ngoài các ống.

Cấu Tạo Chung:

Ống Chùm: Cấu trúc chính của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là tập hợp các ống chùm. Các ống này có thể được chế tạo từ các loại vật liệu khác nhau như kim loại, hợp kim, hoặc vật liệu phi kim, tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.

Chất Tản Nhiệt: Có hai chất tải nhiệt, một chảy qua các ống và một chảy bên ngoài các ống. Chất tải nhiệt này có thể là chất lỏng hoặc khí, tùy thuộc vào ứng dụng.

Bộ Phận Ngăn Cách: Để ngăn chất tải nhiệt trong các ống và chất tải nhiệt bên ngoài tiếp xúc trực tiếp, thiết bị có các bộ phận ngăn cách, thường là bề mặt của ống hoặc các tấm ngăn cách giữa các ống.

Ứng Dụng Phổ Biến:

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành như nhiệt điện, lọc hóa dầu khí, điều hòa không khí, hóa chất, và công nghiệp đóng tàu.

Thường được ưu tiên sử dụng so với dạng tấm trong các ứng dụng cụ thể nhưng cả hai dạng đều có ưu điểm và hạn chế riêng.

Khó Khăn và Ưu Điểm:

Bề Mặt Truyền Nhiệt Thấp: Mặc dù thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có kích thước lớn, nhưng bề mặt truyền nhiệt tính trên một đơn vị thể tích thấp, làm giảm hiệu suất truyền nhiệt so với một số loại thiết bị khác.

Đa Dạng Vật Liệu: Tùy thuộc vào ứng dụng, thiết bị có thể được chế tạo từ nhiều loại vật liệu để đáp ứng yêu cầu cụ thể của quá trình trao đổi nhiệt.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm

Nguyên lý hoạt động của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm dựa trên quá trình truyền nhiệt giữa lưu chất nóng và lưu chất lạnh thông qua bề mặt của các ống. Dưới đây là mô tả chi tiết về quá trình này:

Lưu Chất Nóng (Shell Side):

Lưu chất nóng, ở trạng thái có nhiệt độ cao, được dẫn vào khoang nóng (shell side) của thiết bị. Khoang nóng này bao quanh bề mặt của các ống, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình truyền nhiệt.

Lưu Chất Lạnh (Tube Side):

Lưu chất lạnh, ở trạng thái có nhiệt độ thấp hơn, được đưa vào khoang lạnh (tube side) của thiết bị. Chất lạnh chảy qua các ống, nơi nó sẽ tiếp xúc với bề mặt của các ống trao đổi nhiệt.

Truyền Nhiệt:

Quá trình truyền nhiệt diễn ra khi chất nóng lưu qua bề mặt của các ống. Nhiệt được truyền từ chất nóng sang tường ống, sau đó dẫn nhiệt qua bề mặt cánh của ống chùm. Trong khi đó, chất lạnh trong các ống hấp thụ nhiệt và nóng lên.

Lưu Hóa Chất Lạnh:

Sau khi chất lạnh lưu qua ống và hấp thụ nhiệt từ chất nóng, nó trở nên nóng hơn và được đưa ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt. Chất lạnh này đã chuyển đổi từ trạng thái lạnh sang trạng thái nóng.

Lưu Hóa Chất Nóng:

Chất nóng, sau khi đã truyền nhiệt cho chất lạnh, trở nên lạnh hơn và được đưa ra khỏi thiết bị. Chất nóng này đã chuyển đổi từ trạng thái nóng sang trạng thái lạnh, và quá trình truyền nhiệt kết thúc.

Nguyên lý này dựa trên nguyên tắc chất nóng luôn truyền nhiệt cho chất lạnh, và quá trình này được kiểm soát thông qua cấu trúc của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm, tạo điều kiện cho việc chuyển đổi năng lượng nhiệt từ một chất sang chất khác.

Những đặc trưng nổi bật của thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm

Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm có nhiều ưu điểm khi so sánh với các loại thiết bị trao đổi nhiệt khác. Dưới đây là 5 ưu điểm chính của nó:

Khả Năng Chống Ô Nhiễm:

Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm thường có khả năng chống ô nhiễm tốt do cấu trúc ống chùm. Việc sử dụng các ống giúp ngăn chặn hiệu ứng chất tải nhiệt từ sự pha trộn với chất tải nhiệt khác, giữ cho hệ thống hoạt động hiệu quả.

Khả Năng Mở Rộng Dễ Dàng:

Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm có thể dễ dàng được mở rộng bằng cách thêm vào số lượng ống hoặc tăng kích thước của thiết bị. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền nhiệt theo nhu cầu cụ thể của quy trình.

Chống Ăn Mòn và Chống Erosion:

Các ống chùm thường được làm từ các vật liệu chống ăn mòn và chống erosion như hợp kim kim loại chất lượng cao, điều này giúp gia tăng tuổi thọ của thiết bị và giảm sự suy giảm hiệu suất do ăn mòn.

Hiệu Suất Nhiệt Độ Cao:

Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất nhiệt độ cao, như trong ngành công nghiệp nhiệt điện. Cấu trúc ống chùm giúp tăng cường khả năng truyền nhiệt, đặc biệt là trong các quá trình nhiệt độ cao.

Ứng Dụng Linh Hoạt:

Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm có thể được sử dụng trong nhiều loại ứng dụng khác nhau như nhiệt điện, lọc hóa dầu khí, điều hòa không khí, hóa chất, và công nghiệp đóng tàu. Điều này thể hiện sự linh hoạt trong việc áp dụng thiết bị cho nhiều mục đích khác nhau.

Những chú ý khi vận hành thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm

Chú ý đối với vận hành thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn của hệ thống. Dưới đây là một số điểm cần lưu ý khi vận hành thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm:

Kiểm Tra Định Kỳ:

Thiết bị cần được kiểm tra định kỳ để phát hiện và ngăn chặn sự cố sớm. Các bộ phận quan trọng như ống, ngăn cách, và các kết nối cần được kiểm tra để đảm bảo không có hỏng hóc hoặc mòn.

Vệ Sinh Định Kỳ:

Quá trình vệ sinh định kỳ giúp loại bỏ chất bẩn, cặn bẩn, và tạp chất có thể tích tụ trong các ống chùm. Việc này giúp duy trì hiệu suất truyền nhiệt và tránh tắc nghẽn, cải thiện hiệu quả hoạt động của thiết bị.

Kiểm Tra Áp Suất:

Kiểm tra áp suất định kỳ là quan trọng để đảm bảo rằng thiết bị đang hoạt động trong ranh giới an toàn và không có áp suất quá mức. Nâng cao an toàn hệ thống và tránh các vấn đề liên quan đến áp suất.

Sử Dụng Chất Tản Nhiệt Phù Hợp:

Lựa chọn và sử dụng chất tản nhiệt phù hợp với yêu cầu cụ thể của thiết bị và ứng dụng. Điều này giúp đảm bảo hiệu suất làm việc và tránh tác động xấu lên vật liệu của thiết bị.

Lắp Đặt Đúng Cách:

Việc lắp đặt đúng cách là quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn. Đảm bảo rằng thiết bị được đặt đúng vị trí, có đủ không gian cho quá trình làm việc, và được kết nối chặt chẽ với hệ thống toàn bộ.

Những biện pháp trên giúp bảo dưỡng và vận hành thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm một cách hiệu quả, đảm bảo độ bền, an toàn, và hiệu suất của hệ thống.

Bài viết trên đây giới thiệu về đặc trưng nổi bật và những chú ý khi vận hành thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm. Bạn đọc quan tâm đến các loại thiết bị trao đổi nhiệt hãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ: HeX Boiler - CÔNG TY TNHH NĂNG LƯỢNG NHIỆT BÁCH KHOA. Số 268B, Quốc Lộ 2, Khu 2, Xã Phù Lỗ, Huyện Sóc Sơn, Tp Hà Nội. Hotline: 0917 754 059. Email: info@hexboiler.com