Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm và đặc trưng dòng chảy của ống.

Thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm là bộ phận quan trọng trong hệ thống trao đổi nhiệt. Ống chùm có ưu điểm trong nguyên lý hoạt động và đặc trưng nổi bật về cách bố trí dòng chảy trong ống. Trong công nghiệp ống chùm trao đổi nhiệt được dùng khá phổ biến. Mời bạn đọc tham khảo bài viết dưới đây để thấy được những điểm nổi bật của thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm.

Giới thiệu về thiết bị gia nhiệt ống chùm

Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm là một trong những dạng thiết bị trao

đổi nhiệt được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các ngành công nghiệp, ước

tính có tới 60% số thiết bị trao đổi nhiệt hiện nay trên thế giới là thiết bị trao đổi

nhiệt dạng ống chùm.

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có khoảng áp dụng rất rộng, gần như ở mọi công suất, trong mọi điều kiện hoạt động từ chân không đến siêu cao áp, từ nhiệt độ rất thấp đến nhiệt độ rất cao và cho tất cả các dạng lưu thể ở nhiệt độ, áp suất khác nhau ở phía trong và ngoài ống.

Những ưu điểm trong nguyên lý hoạt động của ống chùm trao đổi nhiệt

Có một số ưu điểm quan trọng trong nguyên lý hoạt động của ống chùm trao đổi nhiệt:

Hiệu suất trao đổi nhiệt cao:

Nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp giữa hai lưu chất chuyển động bên trong và bên ngoài ống giúp tăng cường hiệu quả trao đổi nhiệt. Sự chuyển động của lưu chất trong và ngoài ống theo chiều vuông góc hoặc chéo dòng giúp tối ưu hóa sự chuyển đổi nhiệt giữa hai pha, đồng thời tạo ra điều kiện cho việc truyền nhiệt hiệu quả hơn.

Phân phối lưu chất hiệu quả:

Thiết kế vỏ trụ và khoang đầu của ống chùm tạo điều kiện tối ưu cho việc phân phối lưu chất chảy trong và ngoài ống. Lưu chất chảy ngoài ống được chứa trong vỏ trụ (Shell), trong khi lưu chất chảy trong lòng ống được chứa trong khoang đầu và bên trong các ống. Sự phân phối này giúp đảm bảo rằng cả hai lưu chất đều tiếp xúc tối đa với bề mặt trao đổi nhiệt, tối ưu hóa hiệu suất của thiết bị.

Dễ dàng trong việc vận hành và bảo trì:

Thiết kế đơn giản với vỏ trụ và các khoang đầu tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận hành và bảo trì. Việc tiếp cận và kiểm tra cũng như việc làm sạch và bảo dưỡng các bộ phận của thiết bị trở nên dễ dàng hơn, giảm thiểu thời gian và chi phí cần thiết cho việc bảo trì.

Khả năng tùy chỉnh và linh hoạt:

Thiết kế của ống chùm trao đổi nhiệt cho phép linh hoạt trong việc điều chỉnh và tùy chỉnh theo yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Tùy thuộc vào điều kiện hoạt động và yêu cầu hiệu suất, có thể điều chỉnh các thông số thiết kế như kích thước, hình dạng và cấu trúc của ống chùm để đáp ứng nhu cầu cụ thể của từng ứng dụng.

Sử dụng ống chùm trao đổi nhiệt mang lại những lợi ích gì?

Sử dụng ống chùm trao đổi nhiệt mang lại nhiều lợi ích quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và các hệ thống cơ sở hạ tầng. Dưới đây là một số lợi ích chính:

Hiệu suất truyền nhiệt cao: Cấu trúc ống chùm với các ống đặt trong chùm và môi chất chuyển động ở hai pha ngược nhau tạo ra diện tích tiếp xúc lớn giữa các pha, từ đó tối ưu hóa hiệu suất truyền nhiệt. Điều này giúp đạt được sự chuyển đổi nhiệt độ hiệu quả và tăng cường hiệu suất hoạt động của hệ thống.

Tính linh hoạt: Có thể điều chỉnh thiết kế của ống chùm để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Điều này bao gồm việc thay đổi số lượng và đường kính của ống, cũng như sự tổ chức của chùm ống để tối ưu hóa hiệu suất truyền nhiệt trong các điều kiện vận hành khác nhau.

Khả năng chịu áp lực cao: Thiết kế chắc chắn của ống chùm với vật liệu chất lượng cao giúp chịu được áp lực cao trong quá trình vận hành, đảm bảo tính ổn định và an toàn của hệ thống.

Tiết kiệm năng lượng: Bằng cách tối ưu hóa truyền nhiệt, ống chùm giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách giảm lượng nhiên liệu cần thiết cho quá trình làm lạnh, làm nóng hoặc chuyển đổi nhiệt độ khác.

Dễ dàng bảo trì và sửa chữa: Thiết kế đơn giản của ống chùm làm cho việc bảo trì và sửa chữa trở nên dễ dàng hơn, giảm thiểu thời gian dừng máy và chi phí bảo dưỡng.

Tăng tuổi thọ của hệ thống: Sử dụng ống chùm trao đổi nhiệt giúp tăng tuổi thọ của hệ thống bằng cách giảm thiểu sự hao mòn và ứng suất do biến động nhiệt độ.

Cách bố trí dòng chảy trong thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm

Bố trí dòng chảy trong thiết bị ống chùm trao đổi nhiệt là một quá trình quan trọng đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu suất và hiệu quả kinh tế của thiết bị. Dưới đây là chi tiết về cách bố trí dòng chảy dựa trên các tiêu chí khác nhau:

Dựa vào tiêu chí áp suất cao: Trong trường hợp một trong hai lưu chất có áp suất cao hơn, lưu chất đó thường được bố trí chảy trong lòng ống trao đổi nhiệt. Điều này giúp giảm áp lực và chi phí thiết kế của vỏ thiết bị, vì chỉ cần các phần bít kín và ống được thiết kế để chịu được áp suất cao.

Dựa vào tính ăn mòn: Nếu một trong hai lưu chất có tính ăn mòn cao, lưu chất đó thường được bố trí chảy trong lòng ống trao đổi nhiệt. Điều này cho phép thiết kế vỏ thiết bị bằng vật liệu không chống ăn mòn, giảm chi phí chế tạo.

Dựa vào tiêu chí đóng cặn: Trong quá trình vận hành, chất cặn có thể tạo thành trên bề mặt thiết bị, làm giảm hiệu suất truyền nhiệt. Để giảm thiểu hiện tượng đóng cặn, có thể sử dụng các giải pháp như:

 - Tăng tốc độ dòng chảy để giảm khả năng tạo cặn.

 - Thiết kế cấu trúc dễ vệ sinh để dễ dàng loại bỏ cặn.

 - Tăng thời gian phục vụ bằng cách sử dụng nhiều thiết bị nối tiếp hoặc song song.

Dựa vào hệ số truyền nhiệt thấp: Trong trường hợp một lưu chất có hệ số truyền nhiệt thấp, thường được bố trí chảy ngoài ống trao đổi nhiệt. Có thể sử dụng các ống có cánh để tăng bề mặt trao đổi nhiệt và giảm kích thước thiết bị, từ đó giảm chi phí chế tạo.

Như vậy, việc bố trí dòng chảy trong thiết bị ống chùm trao đổi nhiệt đòi hỏi sự cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên các yếu tố như áp suất, tính ăn mòn, đóng cặn và hệ số truyền nhiệt để đảm bảo hiệu suất và hiệu quả kinh tế của thiết bị.

Lò hơi Bách Khoa là đơn vị chuyên cung cấp lò hơi, nồi hơi, thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm và đầy đủ các loại thiết bị gia nhiệt khác. Nếu quý khách có nhu cầu lắp đặt, sửa chữa và cần tư vấn hãy liên hệ với chúng tôi theo địa chỉ sau đây: 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