Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm (Shell and Tube Heat Exchanger)

Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm  hay còn gọi là bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm là thiết bị được sử dụng để trao đổi nhiệt giữa một hay nhiều chất tải nhiệt, những chất tải nhiệt có thể được ngăn cách bằng các ống nhỏ bên trong và vỏ bên ngoài để ngăn sự pha trộn hoặc tiếp xúc trực tiếp giữa các chất tải nhiệt. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là một trong những dạng thiết bị trao đổi nhiệt, khác biệt nằm ở chất tản nhiệt được ngăn cách qua biên dạng ống.

Đặc tính kỹ thuật của Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm

• Ống được làm bằng thép không gỉ chống ăn mòn
• Ống thẳng để làm sạch dễ dàng
• Đầu nổi ở cuối bó ống, tránh ống ứng suất do nhiệt giãn nở và co lại
• Chất liệu:
• Kết nối: Bích/ Ren
• Áp suất làm việc tối đa: PN40
• Nhiệt độ hoạt động: -10 ~ 250^ºC

Cấu tạo của Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm

Có rất nhiều kiểu dạng khác nhau nhưng về cơ bản cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt Có bộ phận chính gồm:

Ống trao đổi nhiệt (Tube-bundle)

Đây là bộ phận quan trọng của Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm , bề mặt của ống trao đổi nhiệt chính là bề mặt truyền nhiệt giữa lưu thể chảy bên trong ống và bên ngoài ống.

Vật liệu chế tạo: Thép chịu nhiệt, chịu ăn mòn như Đồng, SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, A106, A213, A312, A515GrB, A516 GrM…, Ống truyền nhiệt dạng Tube chuyên dùng cho thiết bị trao đổi nhiệt

Mặt sàng lắp ống (Tubesheet)

Mặt sàng ống có dạng hình tròn, thường là một tấm kim loại được khoan lỗ (Đường kính theo ống trao đổi nhiệt)  và tạo rãnh thích hợp theo mẫu mong muốn – hình vuông hoặc hình tam giác để có định ống. Ngoài ra, mặt sàng ống cần đáp ứng yêu cầu chống ăn mòn trong quá trình sử dụng.

Vật liệu cấu tạo cần có tính chất điện hóa tương đồng với vật liệu chế tạo ống vào khoang chứa.

Các ống  được đưa vào các lỗ trên mặt sàng và sau đó  cố định bằng cách Hàn hoặc Nong ống . Điều này ngăn chất lỏng ở phía vỏ trộn với chất lỏng ở phía ống.

Vỏ và cửa lưu chất vào/ra ( Shells )

Vỏ chỉ đơn giản là thùng chứa chất lỏng , và các cửa lưu chất là cổng vào và ra. Vỏ thường có tiết diện tròn và thường được chế tạo bằng cách cuộn một tấm kim loại có kích thước thích hợp thành hình trụ và hàn mối nối dọc.

Vòi phun vào thường có một tấm cản lực đặt ngay bên dưới để chuyển hướng dòng chất lỏng đi vào tác động trực tiếp với vận tốc cao lên hàng ống trên cùng.

Khoang đầu và đầu đưa chất lỏng vào/ra phía trong ống

Khoang đầu và các đầu dẫn lưu chất phía trong ống vào/ra đơn giản là để kiểm soát dòng lưu chất chảy phía trong lòng ống của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm

Vật liệu chế tạo được làm bằng thép hợp kim.

Nắp đậy (Floating Head Cover)

Nắp đậy của bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm là tấm hình tròn được lắp với mặt bích của khoang đầu bằng các bulong.

Tấm chia khoang ( Pass Partition)

Với một số thiết bị trao đổi nhiệt dạng dạng ống chùm, tấm chia khoang được sử dụng khi bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm thiết kế với số khoang ống từ 2 trở lên.

Vách ngăn (Baffles)

Chúng định vị các ống ở vị trí thích hợp trong quá trình lắp ráp và vận hành và ngăn ngừa sự rung động của các ống do dòng chảy xoáy gây ra.

Chúng định hướng dòng chảy phía vỏ qua lại trên trường ống, làm tăng vận tốc và hệ số truyền nhiệ.

Duy trì khoảng cách giữa các ống với nhau.

Tie-rods – Thanh định vị – miếng đệm

Thanh buộc và miếng đệm được sử dụng vì hai lý do,

Giữ cụm vách ngăn với nhau.

Duy trì khoảng cách vách ngăn đã chọn.

Nguyên lý hoạt động của Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm (Shell and Tube Heat Exchanger)

Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp giữa hai lưu, Một chất lỏng chảy bên trong các ống và chất lỏng kia chảy qua vỏ. Trong khi chảy, chúng trao đổi nhiệt có nghĩa là chất lỏng lạnh nhận được nhiệt từ chất lỏng nóng. Vì vậy, một chất lỏng lạnh đi vào vòi đầu vào vỏ (hoặc phía ống hoặc phía kênh) và đi ra khỏi vòi đầu ra dưới dạng chất lỏng nóng.

Rõ ràng, chất lỏng khác sẽ trở nên lạnh ở đầu ra hơn là ở đầu vào. Để tăng cường hiệu quả trao đổi nhiệt, người ta tạo ra chiều chuyển động của lưu thể trong và ngoài ống theo phương vuông góc hoặc chéo dòng. Tùy theo ứng dụng cụ thể mà bố trí kiểu dòng chảy khác nhau.

Sự truyền nhiệt trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm được xác định bởi diện tích bề mặt tiếp xúc được quyết định bởi số lượng ống kim loại dẫn nhiệt. Dòng chất lỏng bên trong Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm có thể là dòng chảy song song hoặc dòng chảy chéo.

Để phân phối lưu thể trong và ngoài ống người ta tạo ra hai khoang để phân phối lưu chất trong và ngoài ống khác nhau. Lưu chất chảy ngoài ống được chứa trong vỏ trụ còn lưu chất chảy trong lòng ống được chứa khoang đầu và trong lòng ống. Toàn bộ bó ống được đặt trong vỏ trụ.

Ưu nhược điểm Bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm

Bất kỳ thiết bị trao đổi nhiệt nào cũng có ưu nhược điểm riêng của chúng, trong nội dung bài viết này, chúng ta hãy cùng nhau phân tích về ưu nhược điểm của bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm nhé!

Ưu điểm

• Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có các ưu điểm:
• Ít tốn kém hơn so với bộ làm mát dạng tấm
• Có thể được sử dụng như một phần của hệ thống với nhiệt độ và trọng lượng làm việc cao hơn
• Giảm áp suất trên bộ làm mát ống ít hơn
• Rò rỉ ống được tìm thấy và ngăn chặn dễ dàng vì thử nghiệm áp suất rất đơn giản
• Bộ làm mát hình ống trong hệ thống làm lạnh cũng có thể hoạt động rất tốt
• Sử dụng các cực dương hy sinh đảm bảo toàn bộ khung làm mát chống lại sự xói mòn
• Bộ làm mát dạng ống có thể được ưa chuộng để bôi trơn dầu làm mát do sự khác biệt về trọng lượng

Nhược điểm:

• Các nhược điểm của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có thể kể đến như.
• Hiệu quả trao đổi nhiệt kém hơn so với bộ làm mát dạng tấm.
• Việc vệ sinh và bảo trì khá rắc rối vì bộ làm mát dạng ống yêu cầu đẩy tổ ống ra ngoài để vệ sinh,
• Không thể mở rộng dung lượng của bộ làm mát dạng ống.
• Yêu cầu nhiều không gian hơn trái ngược với bộ làm mát dạng tấm.

Ứng dụng Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm

Bộ Trao Đổi Nhiệt Ống Chùm là phương tiện được sử dụng rộng rãi nhất để truyền nhiệt trong các ứng dụng quy trình công nghiệp. Chúng thường xuyên được lựa chọn cho các nhiệm vụ như:

• Quy trình làm mát bằng chất lỏng hoặc khí
• Quá trình hoặc hơi chất làm lạnh hoặc hơi nước ngưng tụ
• Xử lý bay hơi chất lỏng, hơi nước hoặc chất làm lạnh
• Xử lý loại bỏ nhiệt và làm nóng sơ bộ nước cấp
• Bảo toàn năng lượng nhiệt, thu hồi nhiệt
• Máy nén, tuabin và làm mát động cơ, dầu và nước giải nhiệt
• Làm mát bằng dầu thủy lực và dầu bôi trơn
• Nhiều ứng dụng công nghiệp khác

Mọi chi tiết  đặt hàng, tư vấn thiết kế, quý khách vui lòng gửi thông tin đến chúng tôi qua:

Gọi Ngay: 0888 294 499

Zalo: 0888 294 499

Mời Gửi Email Yêu Cầu

Website: fsp.com.vn

Nhân viên công ty tiếp nhận trả lời tư vấn, báo giá sản phẩm 24/7