Thiết bị trao đổi nhiệt nào là tốt nhất?
Bạn có thể nghĩ rằng tất cả các bộ trao đổi nhiệt cơ bản đều giống nhau, nhưng không. Có một số loại với thiết kế khác nhau, mỗi loại được thiết kế cho từng chức năng và mục đích sử dụng riêng. Vậy tại sao ta nên phân biệt và lựa chọn giữa các loại thiết bị trao đổi nhiệt? Tất nhiên câu trả lời chính xác cho câu hỏi này là vì nhu cầu xử lý nhiệt của các sản phẩm đều khác nhau, có thể là trong các ngành công nghiệp thực phẩm, sữa, hoá chất hoặc dược phẩm.
Trên thị trường ngày nay, có rất nhiều kiểu dáng bộ trao đổi nhiệt được thiết kết với nhiều tiêu chuẩn khác nhau. Một trogn những vấn đề mà người dùng mới hay mắc phải là nghĩ rằng tất cả các thiết bị tao đổi nhiệt đếu có chức năng giống nhau và có thể dùng cho bất cứ ngành sản xuất nào. Vậy điều đó đúng hay sai? để đi đến kết luận, chúng ta phải phân tích nguyên lý hoạt động cũng như ưu, nhược điểm và ứng dụng của mỗi loại.
Có khá nhiều loại trao đổi nhiệt khác nhau, nhưng ở đây ta sẽ chọn ba loại thông dụng nhất là bộ trao đổi nhiệt thiết kế dạng tấm ghép gioăng, dạng xoán ốc và dạng ống.
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm ghép gioăng
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cấu tạo bộ trao đổi nhiệt dạng tấm ghép gioăng gồm một dãy các kim loại mỏng bằng chất liệu inox, titan, hastenlloy. Ghép kín với nhau bằng các gioăng cao su tổng hợp và bộ khung giữ chắc chắn, tạo thành các ngăn/khe rãnh cho hai lưu chất nóng và lạnh chạy xen kẽ trong các ngăn / khe.
Nguyên lý hoạt động
Hai lưu chất nóng và lạnh sẽ chảy tuần tự lên hai bề mặt tấm, nơi quá trình truyền nhiệt từ lưu chất nóng sang lưu chất lạnh diễn ra. Các ngăn/khe chảy được thiết kế đặc biệt để tạo ra trạng thái chảy rối tối đa đối với cả 2 lưu chất, làm tăng hiệu quả truyền nhiệt. Hai lưu chất thường vào và ra ở ngõ trên và dưới tương ứng của bộ trao đổi nhiệt hoặc ngược lại theo nguyên tắc nghịch lưu.
Ưu điểm và nhược điểm của máy trao đổi nhiệt dạng tấm ghép gioăng
Ưu điểm
- Hiệu quả cao: Do diện tích bề mặt trao đổi nhiệt lớn nên hiệu suất đạt 95%, cao hơn nhiều so với thiết bị dạng ống.
- Tính nhỏ gọn: Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm được thiết kế với nhiều kích thước và số tấm khác nhau tuỳ vào yêu cầu mục đích sử dụng khác nhau. Với số tấm càng lớn thì hiệu suất truyền nhiệt càng cao và ngược lại. Tuy nhiên nhìn chung dạng tấm vẫn nhỏ gọn và chiếm ít diện tích hơn so với các loại thiết bị trao đổi nhiệt khác.
- Dễ dạng tháo lắp bảo trì và vệ sinh: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm được bảo trì đơn giản và có thể dễ dàng vệ sinh. Công suất có thể được tăng lên bằng cách thêm các tấm trao đổi nhiệt.
- Giá thành: Giá của máy phụ thuộc vào số lượng tấm trao đổi nhiệt được lắp đặt trong đó. Có thể chọn số lượng tấm phù hợp theo nhu cầu. Khi thiết bị gặp sự cố hư hỏng ta chỉ tốn chi phí sửa chữa thay thế một tấm bị mòn (hư hỏng) chứ không phải toàn bộ hệt thống. Giá thành thấp hơn bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm, ống xoắn, kích thước nhỏ hơn (Với cùng côgn suất)
- Tuổi thọ cao (lê đến 20 - 30 năm tuỳ từng điều kiện làm việc)
- Dễ dàng tích hợp hệ thống.
- Bị tắc nghẽn nếu không được vệ sinh định kỳ: Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có thể bị tắc nghẽn nếu không được làm sạch tương tự như những loại thiết bị trao đổi nhiệt khác
- Ứng dụng trong công nghiệp: Dàn nóng (dàn ngưng tụ), dàn lạnh (dàn bay hơi), hệ sản xuất nước lạnh (chiler)
- Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm: Gia nhiệt dịch trộn, thanh trùng, tiệt trùng, cô đặc thực phẩm.
- Ứng dụng trong công nghiệp hàng hải: Sinh hàn, bán dẫn
- Ứng dụng Trong công nghiệp Hoá chất: Gia nhiệt, giải nhiệt dung dịch trước và sau phản ứng, giấy và bột giấy.
- Ngoài ra máy trao đổi nhiệt còn được dùng trong nhiều lĩnh vực khác như sản xuất mía đường, dược phẩm, đồ uống,...
- Tốc độ dòng chảy của chất làm mát cao: Điều này đạt được thông qua việc lựa chọn cẩn thận các đường ống dẫn nước của đường kính mong muốn, cho phép môi chất chảy tự do bên trong ống.
- Dễ bảo trì việc này giúp bạn có thể thực hiện vệ sinh thiết bị thường xuyên, Cho phép tăng thời gian hoạt động của nó.
- Tính linh hoạt trong các hệ thống, cho phép sử dụng chất làm mát ở cả pha lỏng và pha hơi.
- Kích thước: Do kích thước lớn nên phát sinh khó khăn trong quá trình vận chuyển và sử dụng thiết bị.
- Khó khăn trong thiết kế và chi phí cao: Khi lựa chọn thiết bị này, bạn phải liên hệ với những người có chuyên môn cao. Đồng thời, tổng chi phí của công việc chế tạo và lắp đặt sẽ tăng lên đáng kể.
- Sử dụng nguồn lạnh đầu vào là nước chưa lọc, chưa qua xử lý sẽ sinh ra lắng cặn, hen gỉ. Do kết cấu dạng ống chùm nên cặn bẩn bám vào thành ống rất nhanh.
- Vệ sinh khó khăn, khó làm sạch hoàn toàn lắng cặn do kết cấu phức tạp.
- Công suất trao đổi nhiệt giảm nhanh khi lượng bám cặn, hoen gỉ tăng
- Tuổi thọ thấp do vệ sinh không hiệu quả
- Chi phí vệ sinh cao (hoá chất, nhân công)
- Giá thành cao hơn bộ trao đổi nhiệt dạng tấm trong cùng dải công suất.
- Trao đổi nhiệt lỏng - lỏng, hơi - lỏng, khí - lỏng
- Gia nhiệt
- Giải nhiệt, làm lạnh
- Thu hồi nhiệt
- Ngưng tụ
- Bay hơi
- Ít tiêu tốn năng lượng
- Có thể được đạt thiết kế linh hoạt theo yêu cầu phù hợp của khách hàng.
- Chịu nhiệt độ và áp suất cao
- Hiệu suất trao đổi nhiệt cao
- Phù hợp với dòng chảy có độ nhớt hoặc bám dính cao
- Tuổi thọ thấp: Nước bẩn vào trong ống có thể gây lắng cặn, kết tủa, tắc ống
- Khó vệ sinh hoặc vệ sinh kém hiệu quả do kết cấu dạng xoắn
- Chi phí vệ sinh cho máy tăng cao do mức độ thường xuyên phải vệ sinh
- Bay hơi và ngưng tụ (gas - không khí, gas - chất lỏng)
- Làm mát và làm nóng (lỏng - lỏng, lỏng - không khí)
Khách
hàng có nhu cầu vui lòng liên hệ chúng tôi Hotline: 0938266100 hoặc Email: info@dtptech.vn để được tư vấn chi tiết, khảo sát miễn phí và áp dụng
mức giá tốt nhất, Thân ái!!
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét