Ống trao đổi nhiệt: Nguyên tắc hoạt động và những ứng dụng trong công nghiệp.

Với cấu tạo đơn giản nhưng các chi tiết nhỏ được tính toán, thiết kế một cách tỉ mỉ đã làm tối ưu hoá khả năng trao đổi nhiệt giữa các môi chất của ống trao đổi nhiệt. Qua bài viết sau, HeXboiler chúng tôi sẽ giúp bạn tìm hiểu thêm những thông tin hữu ích về loại thiết bị nhỏ gọn này.

Ống trao đổi nhiệt là gì?

Ống trao đổi nhiệt hay còn được biết đến với các tên gọi khác nhau như ống tản nhiệt cánh nhôm, ống calorifer, ống truyền nhiệt, vv, là thiết bị dùng để trao đổi nhiệt giữa các môi chất như hơi nước, dầu truyên nhiệt, vv.  Chúng được sử dụng để làm tăng hiệu quả truyền nhiệt trong hệ thống các lò sấy, lò hơi, lò dầu tải nhiệt.

Ống trao đổi nhiệt có cấu tạo gồm một ống hình trụ dài có kích thước từ 1,3- 6m, với nhiều kích cỡ đường kính trong khác nhau như 21, 25, 25, 34mm và được làm từ thép đúc. Các ống này được gắn bên ngoài là lớp cánh nhôm mỏng có độ dày khoảng 0,41mm và khoảng cách giữa các cánh khoảng 2mm.

Ống trao đổi nhiệt

Hoạt động của ống trao đổi nhiệt

Ống trao đổi nhiệt hoạt động dựa trên nguyên lý  trao đổi nhiệt gián tiếp giữa hai lưu chất chuyển động bên trong và bên ngoài ống trao đổi nhiệt. Trong quá trình hoạt động, môi chất truyền tải nhiệt chạy trong ống và tản nhiệt qua cánh nhôm làm nóng môi chất ở bên ngoài. Quá trình này thường xảy ra thông qua ba cơ chế chính: dẫn nhiệt, truyền nhiệt bằng chất trung gian và bức xạ nhiệt.

Song song với quá trình đó, hệ thống quạt, bơm đưa không khí vào, bố trí để không khí tiếp xúc nhiệt lượng lớn nhất có thể khi đi qua bộ phận trao đổi nhiệt calorifer.

Để tăng cường hiệu quả trao đổi nhiệt, người ta tạo ra chiều chuyển động của lưu chất trong và ngoài ống theo phương vuông góc hoặc chéo dòng.

Ống trao đổi nhiệt

Các loại ống trao đổi nhiệt HeXBoiler chế tạo

Ống trao đổi nhiệt do HeXBoiler chế tạo mang nhiều đặc điểm vượt trội như lá nhôm mỏng, khoảng cách giữa các là nhôm nhỏ (2mm) nên làm tăng số lượng cánh nhôm trên một mét (385 lá/m), nên làm tăng khả năng truyền nhiệt của thiết bị.

Các loại ống trao đổi nhiệt mà chúng tôi sản xuất và cung cấp ra thị trường hiện nay bao gồm các ống có kích thước khác nhau như: ống trao đổi nhiệt cánh nhôm phi 21, ống trao đổi nhiệt phi 25, ống trao đổi nhiệt phi 27, ống trao đổi nhiệt phi 34. Các loại ống này có kích thường đường kính ngoài (đỉnh cánh) 39mm, 55mm, 56mm tuỳ theo đường kính của trục ống.

Ống trao đổi nhiệt của HeXBoiler

Ứng dụng ống trao đổi nhiệt trong lò sấy

Một trong những ứng dụng nổi bật nhất của ống trao đổi nhiệt là dùng cho hệ thống lò sấy. Nhiệt từ cánh nhôm tản ra ngoài là nhiệt khô rất thích hợp được sử dụng trong các lò sấy công nghiệp như lò sấy gỗ tự động, lò sấy đũa, lò sấy nông sản, vv. Hơi nước nóng bão hòa từ lò hơi được dẫn vào bên trong ống sẽ truyền nhiệt qua cánh nhôm (ống tản nhiệt có càng nhiều cánh nhôm mỏng thì sẽ trao đổi nhiệt càng hiệu quả) và tản nhiệt ra ngoài hầm sấy nhờ hệ thống quạt.

Khi sử dụng ống trao đổi nhiệt trong các thiết bị này thường là một bộ gồm nhiều ống trao đổi nhiệt gắn với nhau.

Việc sử dụng các ống tản nhiệt trong các lò sấy tự động trong công nghiệp giúp gia tăng năng suất, giảm thiểu tiêu tốn năng lượng, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho doanh nghiệp.

So sánh hiệu quả giữa ống trao đổi nhiệt với các loại thiết bị trao đổi nhiệt khác

Ống trao đổi nhiệt

Hiệu suất truyền nhiệt cao: Thiết kế ống trao đổi nhiệt tối ưu hóa diện tích tiếp xúc, giúp truyền nhiệt hiệu quả hơn so với nhiều loại thiết bị khác.

Tiết kiệm không gian: Cấu trúc dạng ống giúp tiết kiệm không gian so với một số thiết bị khác như bình chứa nhiệt.

Phản ứng nhanh: Ống trao đổi nhiệt thường có khả năng tăng tốc quá trình truyền nhiệt, giúp đáp ứng nhanh các thay đổi nhiệt độ.

Các thiết bị trao đổi nhiệt khác (ví dụ như bình chứa nhiệt)

Lưu trữ nhiệt lâu dài: Bình chứa nhiệt có khả năng lưu trữ nhiệt trong thời gian dài, giúp duy trì nhiệt độ ổn định sau khi nguồn nhiệt ngưng hoạt động.

Khả năng điều chỉnh: Bình chứa nhiệt có thể được thiết kế để điều chỉnh lượng nhiệt lưu thông qua các van hoặc bộ điều khiển.

Hiệu suất truyền nhiệt thấp hơn: So với ống trao đổi nhiệt, bình chứa nhiệt thường có hiệu suất truyền nhiệt thấp hơn vì diện tích tiếp xúc không lớn.

Cần không gian lớn hơn: Bình chứa nhiệt thường cần không gian lớn hơn so với ống trao đổi nhiệt để có khả năng lưu trữ nhiệt hiệu quả.

Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể và yêu cầu, lựa chọn giữa ống trao đổi nhiệt và bình chứa nhiệt sẽ phụ thuộc vào những ưu điểm và hạn chế nêu trên, cùng với các yếu tố kỹ thuật và kinh tế khác.

Ống trao đổi nhiệt

Các vấn đề và giải pháp liên quan khi sử dụng ống trao đổi nhiệt

Các vấn đề và giải pháp liên quan đến ống trao đổi nhiệt là một phần quan trọng của quá trình vận hành và bảo trì trong các hệ thống truyền nhiệt. Trong quá trình hoạt động, ống trao đổi nhiệt thường dễ bị nhiễm bẩn, tức là sự tích tụ các chất gây cản trở trên bề mặt ống. Hiện tượng tích tụ chất bẩn này sẽ làm giảm hiệu quả truyền nhiệt cũng như tuổi thọ của thiết bị.

Một trong những giải pháp phổ biến là thường xuyên kiểm tra và vệ sinh ống trao đổi nhiệt để loại bỏ lớp chất bẩn tích tụ.

Qua bài viết trên, hy vọng HeXBoiler đã cung cấp thêm những thông tin giúp bạn hiểu hơn về loại thiết bị này. Các thông tin cần tìm hiểu khác về ống trao đổi nhiệt cũng được chúng tôi cập nhật ở các bài viết khác trên website https://hex-boilers.com/. Hãy liên hệ với chúng tôi khi quý khách có nhu cầu sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt chất lượng và uy tín.