Các loại thiết bị trao đổi nhiệt hiện nay được sử dụng rất nhiều trong quá trình sản xuất công nghiệp. có những loại thiết bị trao đổi nhiệt nào? Hãy cùng Betech tìm hiểu các loại thiết bị trao đổi nhiệt tring bài viết này nhé.
1. Thiết bị trao đổi nhiệt là gì?
Có thể hiểu đơn giản thiết bị trao đổi nhiệt là một thiết bị dùng để truyền nhiệt từ một nơi, một chất, một môi trường này sang một nơi, một chất, một môi trường khác. Tùy vào các mục đích khác nhau mà quá trình có thể là làm lạnh hoặc làm nóng.
2. Các loại thiết bị trao đổi nhiệt
Sở dĩ, các thiết bị trao đổi nhiệt ngày càng được ứng dụng nhiều hơn trong ngành thực phẩm vì để đảm bảo cho quá trình sản xuất thực phẩm an toàn. Thực phẩm và đồ uống nếu được xử lý nhiệt một cách triệt để sẽ loại bỏ đi được các vi khuẩn, vi sinh vật có hại, từ đó sẽ kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm cũng như làm gia tăng chất lượng của chúng.
Bên cạnh đó, các quá trình truyền nhiệt cũng cần phải nhanh chóng và hiệu quả để hạn chế tối đa các ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng và mặt cảm quan của sản phẩm, đồng thời cũng giảm thiểu được chi phí nhiên liệu và tiết kiệm thời gian.
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống
Đây là dạng thiết bị cơ bản nhất trong các quá trình trao đổi nhiệt. Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng được thiết kế bao gồm một ống nhỏ được định vị đồng tâm và đặt bên trong một ống lớn hơn. Việc thiết kế ống kép cho phép dòng lưu chất chảy không hạn chế, rất phù hợp để ứng dụng cho các sản phẩm có độ nhớt cao. Ví dụ điển hình trong ngành thực phẩm, thiết bị trao đổi nhiệt này được ứng dụng để trao đổi nhiệt khi sản xuất các sản phẩm như mật ong, mứt, bánh kẹo.
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm là một dạng thiết bị trao đổi nhiệt phổ biến. Nó có cấu tạo gồm nhiều ống nhỏ được bó với nhau thành một chùm ống và được bọc bên trong một vỏ ống lớn. Với thiết kế như vậy sẽ làm gia tăng hiệu quả trao đổi nhiệt giữa hai lưu chất. Dạng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm được sử dụng rất nhiều trong ngành chế biến sữa, nó được dùng để thanh trùng hay tiệt trùng sữa. Bên cạnh đó, nó còn được dùng làm nóng các thực phẩm khác: tương cà, tương ớt, chocolate, dầu thực vật,…
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm
Đây là dạng thiết bị trao đổi nhiệt cũng khá phổ biến, được sử dụng rất nhiều trong các hệ cô đặc nhiều nồi. Đặc điểm lớn nhất của thiết bị này là có diện tích bề mặt truyền nhiệt lớn. Từ đó cho ra hiệu suất trao đổi nhiệt cao, cũng như kích thước nhỏ gọn hơn rất nhiều so với dạng ống chùm.
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm phù hợp với ứng dụng trao đổi nhiệt của các chất lỏng với áp suất thấp, độ nhớt thấp. Tuy nhiên, nhược điểm là sẽ cần phải vệ sinh thường xuyên nếu trao đổi nhiệt cho các lưu chất có chứa chất xơ, cặn, dễ bám dính trong các khe hở của tấm trao đổi nhiệt như sữa dừa, nước cốt dừa…
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trao đổi nhiệt
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt. Có thể kể đến yếu tố như:
- Sự chênh lệch nhiệt độ: Sự khác biệt giữa chất lỏng nóng và chất làm mát là rất quan trọng khi thiết kế bộ trao đổi nhiệt. Chất làm mát luôn cần ở nhiệt độ thấp hơn chất lỏng nóng. Nhiệt độ chất làm mát thấp hơn sẽ lấy nhiều nhiệt ra khỏi chất lỏng nóng hơn, khi đó nhiệt độ chất làm mát sẽ ấm dần lên.
- Tốc độ dòng chảy: Một yếu tố quan trọng khác là dòng chảy của chất lỏng ở cả phía sơ cấp và thứ cấp của bộ trao đổi nhiệt. Tốc độ dòng chảy lớn hơn sẽ làm tăng khả năng truyền nhiệt của bộ trao đổi, nhưng tốc độ dòng chảy lớn hơn cũng có nghĩa là khối lượng lớn hơn, điều này có thể gây khó khăn hơn cho việc loại bỏ nhiệt lượng cũng như tăng vận tốc và tổn thất áp suất.
- Lắp đặt: Bộ trao đổi nhiệt phải luôn được lắp đặt theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Nói chung, cách hiệu quả nhất để lắp đặt một bộ trao đổi nhiệt là với chất lỏng chảy theo cách sắp xếp ngược dòng (vì vậy nếu chất làm mát di chuyển từ trái sang phải, chất lỏng nóng đi từ phải sang trái) và đối với thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm và ống thì chất làm mát nên vào ở vị trí đầu vào thấp nhất để đảm bảo bộ trao đổi nhiệt luôn đầy nước. Đối với bộ trao đổi nhiệt làm mát bằng không khí, điều quan trọng là phải xem luồng không khí khi lắp đặt bộ làm mát, bất kỳ phần nào của lõi bị chặn sẽ làm ảnh hưởng đến khả năng làm mát.
3. Ưu điểm của bộ trao đổi nhiệt dạng ống
Thiết kế hình ống trong thiết bị trao đổi nhiệt thể hiện tính linh hoạt và hiệu suất làm việc cao. Những ưu điểm chính của bộ trao đổi nhiệt dạng ống như:
- Chi phí bảo trì thấp
- Áp lực làm việc cao
- Nhiệt độ làm việc cao
- Phù hợp các sản phẩm dạng hạt hoặc sợi
- Đáp ứng các tiêu chuẩn trong quy trình vô trùng
- Dễ dàng kiểm tra và tháo gỡ
4. Ứng dụng của các thiết bị trao đổi nhiệt
Các thiết bị trao đổi nhiệt hiện nay ứng dụng rất phổ biến trong các quá trình sản xuất công nghiệp. Đặc biệt, các loại thiết bị này được ứng dụng nhiều trong ngành thực phẩm và đồ uống. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu như:
- Các quá trình thanh trùng, tiệt trùng sữa hay các sản phẩm từ sữa như: kem, yogurt, bơ, váng sữa, phô mai
- Các quá trình cần làm lạnh hoặc làm nóng các thức uống như: bia, nước ngọt, nước ép trái cây, rượu vang, trái cây xây nguyễn dạng puree.
- Các quá trình cần thanh trùng, làm nóng các loại thực phẩm như: tương ớt, tương cà, dầu thực vật, bơ thực vật, caramel, chocolate, sốt.
- Các quá trình cô đặc đường, nước ép trái cây, nước cốt dừa, sữa dữa, nước dừa tươi.
- Các quá trình cần làm lạnh, cấp đông nhanh các sản phẩm thịt, cá, thủy hải sản…
Nếu quý khách hàng có nhu cầu mua thiết bị trao đổi nhiệt hoặc cần giải đáp thắc mắc, xin vui lòng liên hệ Betech theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết.
Liên hệ với Betech để được tư vấn miễn phí
Công ty TNHH Nồi Hơi & Năng Lượng Việt Nam
Địa chỉ:
- Nhà máy miền Nam: 109 Đặng Công Bỉnh, xã Xuân Thơi Sơn, huyên Hóc Môn, TPHCM
- Nhà máy miền Bắc: Thôn Đinh, xã Tri Phương, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh
