Sự khác biệt giữa bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng là gì?
- Ngày 12 tháng 4 năm 2023
Bộ trao đổi nhiệt được phân loại như thế nào?
- Theo phương pháp truyền nhiệt, nó có thể được chia thành: bộ trao đổi nhiệt vách ngăn, bộ trao đổi nhiệt tái sinh, bộ trao đổi nhiệt gián tiếp kết nối chất lỏng, bộ trao đổi nhiệt tiếp xúc trực tiếp và bộ trao đổi nhiệt đa tầng.
- Theo mục đích sử dụng, nó có thể được chia thành: bộ gia nhiệt, bộ tiền gia nhiệt, bộ siêu gia nhiệt và bộ bay hơi.
- Theo cấu trúc, nó có thể được chia thành: bộ trao đổi nhiệt đầu nổi, bộ trao đổi nhiệt ống-tấm cố định, bộ trao đổi nhiệt ống-tấm hình chữ U, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, …
Một trong những điểm khác biệt giữa bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng và dạng tấm:
1. Cấu trúc bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng:
Bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng bao gồm vỏ, bó ống truyền nhiệt, tấm ống, vách ngăn (baffle) và hộp ống cùng các bộ phận khác. Vỏ chủ yếu có hình trụ, bên trong có bó ống, hai đầu bó ống được cố định trên tấm ống. Có hai loại chất lỏng nóng và lạnh trong quá trình truyền nhiệt, một là chất lỏng bên trong ống, được gọi là chất lỏng phía ống; loại kia là chất lỏng bên ngoài ống, được gọi là chất lỏng phía vỏ.
Để cải thiện hệ số truyền nhiệt của chất lỏng bên ngoài ống, người ta thường bố trí một số vách ngăn trong vỏ ống. Vách ngăn có thể làm tăng vận tốc của chất lỏng phía vỏ, giúp chất lỏng đi qua bó ống nhiều lần theo khoảng cách quy định, và tăng độ xoáy của chất lỏng.
Các ống trao đổi nhiệt có thể được bố trí theo hình tam giác đều hoặc hình vuông trên tấm ống. Sự sắp xếp các tam giác đều tạo nên cấu trúc nhỏ gọn, độ nhiễu loạn của chất lỏng bên ngoài ống cao và hệ số truyền nhiệt lớn. Sự sắp xếp hình vuông giúp dễ dàng làm sạch ống và phù hợp với các chất lỏng dễ bị đóng cặn.
1-vỏ;
2-bó ống;
3, 4-đầu nối;
5-nắp đầu;
6-tấm ống;
7-vách ngăn;
8-ống thoát nước
Bộ trao đổi nhiệt ống lồng một chiều
Sơ đồ cấu tạo của bộ trao đổi nhiệt ống đôi một vỏ
2. Cấu trúc bộ trao đổi nhiệt dạng tấm:
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có thể tháo rời được làm từ nhiều tấm mỏng dập nổi có rãnh ở những khoảng cách nhất định, được bịt kín bằng gioăng xung quanh và chồng lên nhau bằng khung và vít nén. Bốn lỗ ở góc của các tấm và các miếng đệm tạo thành các bộ phân phối và thu gom chất lỏng. Đồng thời, chất lỏng lạnh và chất lỏng nóng được tách biệt hợp lý sao cho chúng được phân tách ở hai bên của mỗi tấm. Dòng chảy trong các kênh, trao đổi nhiệt thông qua các tấm.
Một trong những điểm khác biệt giữa bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm:
1. Phân loại bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng:
(1) Tấm ống của bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng cố định được tích hợp với các bó ống ở cả hai đầu của vỏ ống. Khi chênh lệch nhiệt độ hơi lớn và áp suất phía vỏ không quá cao, có thể lắp đặt một vòng bù đàn hồi trên vỏ để giảm ứng suất nhiệt.
(2) Tấm ống ở một đầu của bó ống của bộ trao đổi nhiệt đầu nổi có thể nổi tự do, loại bỏ hoàn toàn ứng suất nhiệt, và toàn bộ bó ống có thể được kéo ra khỏi vỏ, thuận tiện cho việc làm sạch và bảo trì bằng máy móc. Bộ trao đổi nhiệt đầu nổi được sử dụng rộng rãi, nhưng cấu trúc của chúng phức tạp và chi phí cao.
(3) Mỗi ống của bộ trao đổi nhiệt ống hình chữ U được uốn cong thành hình chữ U, và cả hai đầu được cố định trên cùng một tấm ống ở khu vực trên và dưới. Với sự trợ giúp của vách ngăn hộp ống, nó được chia thành hai buồng: đầu vào và đầu ra. Bộ trao đổi nhiệt loại bỏ hoàn toàn ứng suất nhiệt, và cấu trúc của nó đơn giản hơn so với loại đầu nổi, nhưng mặt bên của ống không dễ làm sạch.
(4) Bộ trao đổi nhiệt màng nóng dòng xoáy sử dụng công nghệ trao đổi nhiệt màng nóng dòng xoáy mới nhất, và cải thiện hiệu quả trao đổi nhiệt bằng cách thay đổi trạng thái chuyển động của chất lỏng. Khi môi chất đi qua bề mặt ống xoáy, nó sẽ tạo ra sự mài mòn mạnh trên bề mặt ống xoáy, nhờ đó cải thiện hiệu suất truyền nhiệt, lên đến 10000 W/m2. Đồng thời, cấu trúc này còn có chức năng chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao, chịu áp suất cao và chống đóng cặn.
2. Phân loại bộ trao đổi nhiệt dạng tấm:
(1) Theo diện tích trao đổi nhiệt trên mỗi đơn vị không gian, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là loại bộ trao đổi nhiệt nhỏ gọn, chủ yếu so với bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng. Bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng truyền thống chiếm diện tích lớn.
(2) Theo mục đích sử dụng, có nhiều tên gọi khác nhau: bộ gia nhiệt dạng tấm, bộ làm mát dạng tấm, bộ ngưng tụ dạng tấm, bộ gia nhiệt sơ bộ dạng tấm.
(3) Theo sự kết hợp của các quy trình, có thể chia thành bộ trao đổi nhiệt dạng tấm một chiều và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đa chiều.
(4) Theo hướng dòng chảy của hai môi chất, có thể chia thành bộ trao đổi nhiệt dạng tấm song song, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm ngược chiều và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm chéo chiều. Hai loại sau được sử dụng phổ biến hơn.
(5) Theo kích thước khe hở của cánh tản nhiệt, có thể chia thành bộ trao đổi nhiệt dạng tấm khe hở thông thường và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm khe hở rộng.
(6) Theo điều kiện mài mòn của các đường gợn sóng, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có nhiều điểm khác biệt chi tiết hơn, sẽ không được nhắc lại. Vui lòng tham khảo: bộ trao đổi nhiệt dạng tấm lượn sóng.
(7) Tùy thuộc vào việc đó có phải là bộ sản phẩm hoàn chỉnh hay không, nó có thể được chia thành bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đơn và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đơn vị.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có cánh tản nhiệt
Một trong những điểm khác biệt giữa bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng và bộ trao đổi nhiệt dạng tấm: Đặc điểm
1. Đặc điểm của bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng:
(1) Hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng, hệ số truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt là 6000-8000W/(m2·k).
(2) Sản xuất hoàn toàn bằng thép không gỉ, tuổi thọ cao, lên đến 20 năm.
(3) Chuyển đổi dòng chảy tầng sang dòng chảy rối giúp cải thiện hiệu suất truyền nhiệt và giảm điện trở nhiệt.
(4) Truyền nhiệt nhanh, chịu được nhiệt độ cao (400 độ C), chịu được áp suất cao (2,5 MPa).
(5) Cấu trúc nhỏ gọn, diện tích chiếm dụng nhỏ, trọng lượng nhẹ, dễ lắp đặt, tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng dân dụng.
(6) Thiết kế linh hoạt, thông số kỹ thuật đầy đủ, tính thực tiễn cao và tiết kiệm chi phí.
(7) Có phạm vi ứng dụng rộng, phù hợp với áp suất, phạm vi nhiệt độ và trao đổi nhiệt của nhiều loại môi chất khác nhau.
(8) Chi phí bảo trì thấp, vận hành đơn giản, chu kỳ làm sạch dài và dễ dàng vệ sinh.
(9) Áp dụng công nghệ màng nhiệt nano, giúp cải thiện đáng kể hệ số truyền nhiệt.
(10) Được sử dụng rộng rãi trong các ngành nhiệt điện, công nghiệp và khai thác mỏ, hóa dầu, hệ thống sưởi trung tâm đô thị, thực phẩm và dược phẩm, điện tử năng lượng, cơ khí và công nghiệp nhẹ và các lĩnh vực khác.
(11) Ống đồng có vây tản nhiệt được cán trên bề mặt ngoài của ống truyền nhiệt có độ dẫn nhiệt cao và diện tích truyền nhiệt lớn.
(12) Tấm dẫn hướng chất lỏng phía vỏ chảy liên tục theo đường gián đoạn trong bộ trao đổi nhiệt. Khoảng cách giữa các tấm dẫn hướng có thể được điều chỉnh để đạt được lưu lượng tối ưu. Cấu trúc chắc chắn, có thể đáp ứng việc truyền nhiệt của chất lỏng phía vỏ với lưu lượng lớn hoặc thậm chí lưu lượng siêu lớn và tần số xung cao.
2. Đặc điểm của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm:
(1) Hệ số truyền nhiệt cao
Do các tấm lượn sóng khác nhau được đảo ngược, tạo thành các kênh phức tạp, khiến chất lỏng giữa các tấm lượn sóng chảy theo dòng xoáy ba chiều, và có thể tạo ra dòng chảy rối ở số Reynolds thấp (thường là Re=50-200), do đó hệ số truyền nhiệt tương đối cao, thường được coi là gấp 3-5 lần so với loại ống lồng vỏ.
(2) Chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit lớn, và chênh lệch nhiệt độ ở đầu ra nhỏ
Trong bộ trao đổi nhiệt ống lồng vỏ, có hai dòng chất lỏng chảy ở phía ống và phía ngoài. Nói chung, chúng là dòng chảy chéo và có hệ số hiệu chỉnh chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit nhỏ. Hầu hết các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đều có dòng chảy song song hoặc ngược chiều, và hệ số hiệu chỉnh thường vào khoảng 0,95. Ngoài ra, dòng chảy của chất lỏng nóng và lạnh trong bộ trao đổi nhiệt dạng tấm song song với dòng chảy của chất lỏng nóng và lạnh trong bộ trao đổi nhiệt.
Bề mặt nóng và không có đường vòng làm cho chênh lệch nhiệt độ ở cuối bộ trao đổi nhiệt dạng tấm nhỏ, và sự truyền nhiệt đến nước có thể nhỏ hơn 1°C, trong khi bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng thường là 5°C.
(3) Diện tích chiếm dụng nhỏ
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có cấu trúc nhỏ gọn, và diện tích truyền nhiệt trên một đơn vị thể tích gấp 2-5 lần so với bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng. Không giống như bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng, nó không cần vị trí bảo trì để tháo rời bó ống. Do đó, để đạt được cùng công suất truyền nhiệt, diện tích sàn của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm chỉ bằng khoảng 1/5-1/8 so với bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng.
(4) Dễ dàng thay đổi diện tích trao đổi nhiệt hoặc tổ hợp quy trình
Chỉ cần thêm hoặc bớt một vài tấm, mục đích tăng hoặc giảm diện tích truyền nhiệt có thể được thực hiện. Bằng cách thay đổi bố cục tấm hoặc thay thế nhiều loại tấm khác nhau, có thể thực hiện được sự kết hợp quy trình cần thiết, và diện tích trao đổi nhiệt của bộ trao đổi nhiệt ống lồng có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các điều kiện trao đổi nhiệt mới. Việc tăng diện tích truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt ống lồng hầu như là không thể.
(5) Trọng lượng nhẹ
Độ dày tấm của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm chỉ từ 0,4-0,8 mm, trong khi độ dày ống của bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng là 2,0-2,5 mm. Bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng nặng hơn nhiều so với khung bộ trao đổi nhiệt dạng tấm. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm thường chỉ chiếm khoảng 1/5 trọng lượng của bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng.
(6) Giá thành thấp
Vật liệu của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm giống nhau, diện tích trao đổi nhiệt giống nhau, nhưng giá thành thấp hơn 40%~60% so với bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng.
(7) Dễ chế tạo
Tấm truyền nhiệt của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đã được dập và gia công, có độ tiêu chuẩn hóa cao và có thể sản xuất hàng loạt. Bộ trao đổi nhiệt dạng ống lồng thường được làm thủ công.
(8) Dễ vệ sinh
Chỉ cần nới lỏng các bu lông ép của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm khung, có thể nới lỏng bó ống của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm và có thể tháo rời bộ trao đổi nhiệt dạng tấm để vệ sinh bằng máy móc. Điều này rất thuận tiện cho quá trình trao đổi nhiệt của thiết bị cần được vệ sinh thường xuyên.
(9) Tổn thất nhiệt nhỏ
Trong bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, chỉ có tấm vỏ của tấm trao đổi nhiệt tiếp xúc với không khí, tổn thất nhiệt là không đáng kể và không cần các biện pháp cách nhiệt.
Tư vấn giải pháp máy nén khí cho bạn
Thông tin liên hệ
- Địa chỉ: Số 8 Ngõ 180 Hoàng Quốc Việt-Phường Nghĩa Tân-Quận Cầu Giấy- Thành phố Hà Nội
- Hotline: 0979456567
- Email: khanh@qsgroup.vn
© Copyright 2026 mikovs.com.vn. All Rights Reserved.