Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Ống Lồng Ống | Tube-in-Tube Exchanger

Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống (tube-in-tube heat exchanger, hay double-pipe heat exchanger) được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp Dược, thực phẩm và nước giải khát. Đây là dạng thiết bị trao đổi nhiệt có cấu tạo gồm một ống đặt lồng bên trong một ống lớn hơn — một chất tải nhiệt chảy trong ống trong (inner tube), chất tải nhiệt còn lại chảy trong khoang vành khuyên (annulus) giữa hai ống.

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống có thể dùng để đun nóng (gia nhiệt) hoặc làm nguội môi chất tùy vào từng công nghệ cụ thể. Là nhà thầu cơ khí chế tạo thiết bị áp lực hơn 10 năm kinh nghiệm, Fansipan Vina nhận thiết kế và chế tạo bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống theo yêu cầu công nghệ riêng của từng nhà máy, đặc biệt cho các dây chuyền vệ sinh cao (sanitary).

Bộ trao đổi nhiệt ống lòng ống

Thông số kỹ thuật & vật liệu chế tạo

1. Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống là gì?

Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống (tube-in-tube heat exchanger) là thiết bị truyền nhiệt giữa hai chất tải nhiệt chảy ở hai khoang đồng tâm: một dòng chảy bên trong ống trong (inner tube), dòng còn lại chảy trong khoang vành khuyên (annulus) bao quanh ống trong. Nhiệt truyền qua thành ống trong từ dòng nóng sang dòng lạnh, không có sự pha trộn hay tiếp xúc trực tiếp giữa hai môi chất.

Trong công nghiệp nói chung, thiết bị trao đổi nhiệt thông dụng chủ yếu dùng hơi nước, dầu nóng, không khí nóng hoặc môi chất có nhiệt độ cao để đun nóng nước hoặc môi chất khác tới nhiệt độ cần thiết. Với kiểu ống lồng ống, hai dòng thường được bố trí chảy ngược chiều (counter-current flow) để đạt hiệu quả truyền nhiệt cao nhất.

2. Cấu tạo Bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống

Một thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống gồm các cụm chính:

• Ống trong (inner tube): ống dẫn một trong hai chất tải nhiệt, là bề mặt truyền nhiệt chính.
• Ống ngoài (outer tube / shell): bao quanh ống trong, tạo khoang vành khuyên cho chất tải nhiệt thứ hai.
• Khoang vành khuyên (annulus): không gian giữa ống trong và ống ngoài, nơi môi chất thứ hai chảy qua.
• Khớp nối & co (bend/U-bend): nối các đoạn ống lồng ống thành module nhiều đường (multi-pass), cho phép kéo dài quãng đường truyền nhiệt theo nhu cầu công suất.

Khác với thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm (shell and tube) cần mặt sàng (tube sheet) và tấm chắn (baffle), kết cấu ống lồng ống đơn giản, không có vùng đọng (dead zone), nhờ đó dễ vệ sinh và phù hợp tiêu chuẩn vệ sinh cao.

3. Nguyên lý hoạt động

Hai chất tải nhiệt chảy ở hai khoang đồng tâm và trao đổi nhiệt qua thành ống trong. Khi bố trí dòng chảy ngược chiều (counter-current), chênh lệch nhiệt độ giữa hai dòng được duy trì đều trên toàn bộ chiều dài thiết bị, cho hiệu quả truyền nhiệt cao hơn so với dòng cùng chiều (co-current / parallel flow). Tùy yêu cầu công nghệ mà chọn số đường (pass), chiều dài và đường kính ống để đạt diện tích truyền nhiệt mong muốn.

4. Ưu điểm nổi bật của Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống

Thiết bị là lý tưởng cho chất lỏng có độ nhớt cao hoặc chất lỏng có chứa hạt hoặc sợi — đây là khác biệt lớn nhất so với loại ống chùm và loại tấm:

• Xử lý tốt môi chất khó: dòng chảy thông suốt trong ống đơn, không bị tắc bởi hạt hoặc sợi như khe hẹp của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm (plate).
• Dễ vệ sinh — đạt chuẩn sanitary: bề mặt nhẵn, không có điểm chết, hạn chế vi sinh vật phát triển, phù hợp vệ sinh CIP (cleaning-in-place) cho ngành dược và thực phẩm.
• Chịu áp suất và nhiệt độ cao: kết cấu ống đồng tâm bền, chịu được dao động áp suất và sốc nhiệt.
• Linh hoạt mở rộng: ghép nối nhiều module ống lồng ống để tăng công suất mà không phải thay toàn bộ thiết bị.

5. Ứng dụng Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống

Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp Dược, thực phẩm và nước giải khát. Có thể đun nóng hoặc giải nhiệt các môi chất như:

• Nước cà phê, sữa, nước trái cây.
• Dung dịch nước cô đặc, nước đạm.
• Các sản phẩm dạng lỏng có độ nhớt cao, có hạt hoặc sợi (pulp).
• Môi chất trong quá trình thanh trùng, tiệt trùng của dây chuyền chế biến.

6. Fansipan Vina chế tạo & dịch vụ kèm theo

Fansipan Vina chế tạo bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống (tube-in-tube heat exchanger) theo bản vẽ và điều kiện vận hành thực tế của nhà máy, tuân thủ tiêu chuẩn chế tạo bình chịu áp lực TCVN 8366:2010 và kiểm tra mối hàn theo TCVN 6008:2010, với bề mặt đánh bóng đáp ứng yêu cầu vệ sinh của ngành dược và thực phẩm.

Chúng tôi cung cấp giải pháp trọn vòng đời cho thiết bị truyền nhiệt:

• Gia công — chế tạo theo yêu cầu qua xưởng gia công cơ khí.
• Vệ sinh — tẩy cáu cặn bộ trao đổi nhiệt định kỳ để phục hồi hệ số truyền nhiệt, liên kết với dịch vụ tẩy cáu cặn.
• Cung cấp vật tư: ống trao đổi nhiệt inox TP304/TP316.

Khi cần dạng thiết bị khác cho cùng bài toán truyền nhiệt, tham khảo thêm thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm (shell and tube) hoặc bản vi sinh sanitary shell and tube heat exchanger. Tất cả nằm trong hệ thiết bị trao đổi nhiệt của một giải pháp năng lượng nhiệt thông minh cho nhà máy — giúp vận hành sạch hơn, rẻ hơn, linh hoạt hơn.

Kết luận

Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống (tube-in-tube heat exchanger) là lựa chọn tối ưu cho các môi chất có độ nhớt cao, chứa hạt hoặc sợi, và cho dây chuyền yêu cầu vệ sinh cao trong ngành dược, thực phẩm, nước giải khát. Kết cấu đơn giản, dễ vệ sinh và dễ mở rộng công suất là những ưu thế khiến thiết bị này được ưa chuộng trong chế biến thực phẩm hiện đại.

Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và cung cấp giải pháp trao đổi nhiệt tối ưu nhất cho nhà máy của bạn

Gọi Ngay: 0888 294 499

Zalo: 0888 294 499

Mời Gửi Email Yêu Cầu