Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống, đặc trưng dòng chảy của lưu chất

Ống lồng ống là thiết bị trao đổi nhiệt được sử dụng để giải nhiệt hoặc gia nhiệt cho các môi chất.  Đặc tính cấu tạo và cấu trúc dòng chảy của thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống như thế nào? Xin mời bạn đọc tham khảo bài viết để tìm hiểu chi tiết hơn nhé!

Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống là gì?

Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống là một công cụ quan trọng trong việc chuyển đổi nhiệt độ giữa hai chất lỏng hoặc giữa chất lỏng và không khí. Với cấu trúc gồm một loạt các ống được đặt lồng vào nhau, thiết bị này tạo ra một diện tích tiếp xúc lớn giữa hai chất, tối ưu hóa khả năng truyền nhiệt.

Chất nhiệt lỏng bên trong các ống nhỏ truyền nhiệt cho hoặc nhận nhiệt từ chất lỏng hoặc không khí ống ngoài. Sự chuyển động ngược chiều giữa hai chất tạo điều kiện thuận lợi để truyền nhiệt hiệu quả.

Ưu điểm của thiết bị này là hiệu suất truyền nhiệt cao, kích thước nhỏ gọn, dễ tháo lắp và vệ sinh, cũng như khả năng tránh ảnh hưởng từ môi trường xung quanh.

Do tính linh hoạt và hiệu suất cao, thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng, bao gồm làm lạnh, làm nóng, và quá trình sản xuất với yêu cầu cao về hiệu suất và tiết kiệm không gian.

Đặc biệt, trong các quy trình sản xuất công nghiệp, việc sử dụng ống lồng ống đảm bảo sự hiệu quả và tiết kiệm nhiên liệu, từ đó giúp cải thiện hiệu suất và giảm chi phí sản xuất.

Ống lồng ống được cấu tạo như thế nào?

Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống có cấu trúc nổi bật như sau:

Cấu trúc ống ngoài:

Các ống ngoài được kết nối với nhau thông qua ống nối, tạo thành một hệ thống liên kết và đồng nhất. Điều này giúp tạo ra một cấu trúc vững chắc và ổn định cho thiết bị.

Cấu trúc ống trong:

 Số lượng ống có thể là một ống hoặc nhiều ống. Việc sử dụng nhiều ống trong có thể tăng diện tích tiếp xúc giữa chất nhiệt lỏng và chất làm lạnh, từ đó tăng hiệu suất truyền nhiệt.

Bề mặt ống trong có thể là trơn hoặc có cánh dọc theo chiều dài ống. Bề mặt này có thể ảnh hưởng đến chuyển động của chất nhiệt lỏng và do đó ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt.

Các ống trong được nối với nhau bằng đoạn ống uốn cong, tạo ra sự linh hoạt trong cấu trúc và định hình của hệ thống. Điều này cho phép tối ưu hóa cách bố trí và diện tích tiếp xúc của các ống.

Cấu trúc này được thiết kế để tối ưu hóa diện tích tiếp xúc giữa chất nhiệt lỏng và chất làm lạnh, cũng như tạo ra một hệ thống linh hoạt cho việc truyền nhiệt. Nhằm mục đích giúp đạt được hiệu suất cao trong các ứng dụng truyền nhiệt.

Chuyển động của dòng môi chất trong ống lồng ống

Dòng môi chất trong thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống thường được bố trí theo hướng ngược chiều, có nghĩa là một môi chất chuyển động trong ống trong và một môi chất khác chuyển động trong không gian giữa hai ống (ống ngoài). Cụ thể:

Môi chất chảy ở ống trong:

Môi chất này thường là chất nhiệt lỏng cần được làm lạnh hoặc làm nóng.

Môi chất chảy trong các ống trong của thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống thường là chất nhiệt lỏng, có thể là nước, dầu nhiệt, hoặc các chất làm lạnh như ammonia, freon, hay các loại refrigerant khác tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể.

Các chất nhiệt lỏng này được lựa chọn dựa trên nhiều yếu tố như nhiệt độ hoạt động, áp suất, khả năng truyền nhiệt, tính ổn định hóa học, và yêu cầu của quá trình.

Mục đích chính của môi chất chảy trong các ống trong là truyền nhiệt. Khi môi chất chảy này chuyển động qua các ống, nhiệt được truyền từ hoặc đến chất nhiệt lỏng này, tùy thuộc vào nhiệt độ so với chất lỏng hoặc không khí ở bên ngoài các ống. Trong quá trình này, môi chất chảy trong ống trong sẽ hấp thụ hoặc tỏa ra nhiệt để duy trì hoặc thay đổi nhiệt độ.

Ngoài việc truyền nhiệt, môi chất chảy trong các ống trong cũng có thể thực hiện các chức năng khác tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể của thiết bị. Ví dụ, trong các hệ thống làm lạnh, môi chất chảy có thể thực hiện vai trò làm lạnh chất lỏng bên ngoài các ống, trong khi trong các quá trình sản xuất, chúng có thể tham gia vào các phản ứng hóa học hoặc giữ nhiệt để duy trì điều kiện quá trình ổn định.

Để đảm bảo hiệu suất và độ ổn định của thiết bị, việc lựa chọn và quản lý môi chất chảy trong các ống trong là rất quan trọng. Điều này bao gồm việc kiểm soát áp suất, nhiệt độ, lưu lượng và các thông số khác của môi chất chảy để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và hiệu quả.

Môi chất ở ống ngoài:

Môi chất này chuyển động trong không gian giữa các ống trong và ống ngoài. Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, mà môi chất này có thể nhận nhiệt, hoặc cũng có thể là truyền nhiệt cho các môi chất bên trong các ống nhỏ.

Hướng chuyển động ngược chiều này giúp tối ưu hóa hiệu suất truyền nhiệt bằng cách tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai môi chất. Sự chênh lệch nhiệt độ này tạo điều kiện thuận lợi để nhiệt độ chất nhiệt lỏng chuyển động trong ống nhỏ có thể chuyển giao nhiệt độ cho chất lạnh hoặc làm nóng chuyển động ngoài không gian giữa hai ống.

Quy trình này làm tăng hiệu suất truyền nhiệt và làm giảm chênh lệch nhiệt độ giữa hai chất, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình truyền nhiệt.

Như vậy, để đạt được hiệu quả truyền nhiệt của ống thì cách bố trí dòng chảy của các môi chất là rất quan trọng. Đó là yếu tố quyết định hiệu suất của thiết bị trao đổi nhiệt. Đem lại ứng dụng mãnh mẽ của ống trong các hoạt động công nghiệp.

Trên đây là những thông tin cơ bản về thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống. Kính mời quý khách hàng có nhu cầu về thiết bị trao đổi nhiệt và lò hơi công nghiệp 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