Tấm trao đổi nhiệt dạng tấm là gì?
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm là thiết bị gia nhiệt hoặc giải nhiệt bẳng cách cho 2 lưu chất tiếp xúc giá tiếp với nhau thông quan bề mặt tấm kim loại. Cấu tạo sản phẩm bao gồm các tấm kim loại có kích thước tiêu chuẩn được xếp xen kẽ với các vòng đệm làm kín giúp gia tăng khả năng truyền dẫn nhiệt.
Cấu tạo tấm trao đổi nhiệt
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm có cấu tạo từ các tấm trao đổi nhiệt được gắn với nhau bằng gioăng cao su hoặc các mối hàn và có khung đỡ cố định xung quanh.
Tấm trao đổi nhiệt: là những tấm kim loại được cán mỏng và dập vân theo mẫu đã được kế. Vật liệu, độ dày và vân (Pattern) làm tấm trao đổi nhiệt phụ thuộc vào môi trường làm việc, công suất và thông số đầu ra của lưu chất cần giải hay gia nhiệt.
- Gioăng cao su: Là vật liệu đệm chèn giữa các tấm trao đổi nhiệt có nhiệm vụ làm kín thiết bị, đảm bảo không phát sinh rò rỉ lưu chất trong quá trình vận hành. Vật liệu gioăng khá đa dạng nhưng thường là các loại cao su tổng hợp nhằm chống lại sự ăn mòn của lưu chất.
- Khung đỡ cố định: được hàn xung quanh khối các tấm trao đổi nhiệt, tao thành một khung hoàn chỉnh.
Nguyên lý thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm
Hoạt động của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm về cơ bản là hoạt động giúp trao đổi nhiệt giữa 2 lưu chất nóng và lưu chất lạnh được diễn ra liên tục nhưng không có sự trộn lẫn 2 lưu chất nhờ sự can thiệp của thiết bị. Trong quá trình trao đổi nhiệt, lưu chất lạnh sẽ tăng dần nhiệt độ lên và lưu chất nóng sẽ giảm dần nhiệt độ, dựa trên nhu cầu sử dụng, sản xuất mà nhiệt độ được tính toán nâng lên hoặc giảm xuống để đạt đến chính xác nhiệt độ cần ở đầu ra của lưu chất cần giải/gia nhiệt.
Các lỗ đầu vào và đầu ra ở các góc của tấm cho phép chất lỏng nóng và lạnh đi qua các kênh xen kẽ trong bộ trao đổi để tấm luôn tiếp xúc một mặt với chất lỏng nóng và mặt kia với chất lạnh.
Các loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm
Bộ trao đội nhiệt dạng tấm có đệm
Trong bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có vòng đệm, các tấm trao đổi nhiệt được gắn lại với nhau trong một khung và một miếng đệm mỏng (thường là polyme tổng hợp) bịt kín từng tấm xung quanh mép. Các bu lông được lắp giữa các tấm được sử dụng để cố định các tấm trao đổi nhiệt này thành một khối có khung đỡ cố định xung quanh. Thiết kế này cho phép dễ dàng tháo dỡ thiết bị để làm sạch và cho phép thay đổi công suất của thiết bị bằng cách thêm hoặc tháo các tấm truyền nhiệt.
Việc sử dụng các miếng đệm mang lại một mức độ linh hoạt cho bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, cung cấp một số khả năng chống quá nhiệt và thay đổi áp suất đột ngột. Điều này làm cho một số loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm có đệm trở thành lựa chọn lý tưởng làm thiết bị gia nhiệt hơi nước để cung cấp nước nóng tức thời, trong đó các tấm sẽ tiếp xúc với một chu trình nhiệt nhất định.
Hạn chế trong việc sử dụng bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có đệm nằm ở phạm vi nhiệt độ hoạt động của các miếng đệm, điều này đặt ra hạn chế đối với áp suất hơi có thể được sử dụng trên các thiết bị này. Nhiệt độ hoạt động tối đa của miếng đệm là 180oC.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn
Trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm hàn, tất cả các tấm được hàn vảy cứng với nhau (thường sử dụng đồng hoặc niken) trong lò chân không với nhiệt độ trên 1100oC. Đây là sự phát triển của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có đệm, và được phát triển để cung cấp khả năng chống lại áp suất và nhiệt độ cao hơn với chi phí tương đối thấp.
Tuy nhiên, không giống như bộ trao đổi nhiệt dạng tấm có đệm, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm hàn không thể tháo rời. Nếu cần làm sạch, nó phải được rửa ngược hoặc làm sạch bằng hóa chất. Vì vậy, loại này thường có thiết kế nhỏ gọn, chắc chắn và nhẹ.
Mặc dù bộ trao đổi nhiệt tấm hàn có thiết kế chắc chắn hơn loại có đệm, nhưng nó cũng dễ mất nhiệt hơn do kết cấu cứng hơn. Do đó, nên tránh mọi thay đổi đột ngột hoặc thường xuyên về nhiệt độ và tải trọng, đồng thời cần chú ý nhiều hơn đến việc kiểm soát phía hơi nước để tránh mất nhiệt.
Bộ trao đổi nhiệt tấm dạng hàn phù hợp hơn (và được sử dụng chủ yếu) cho các ứng dụng mà sự thay đổi nhiệt độ chậm, chẳng hạn như trong sưởi ấm không gian. Chúng cũng có thể được sử dụng để trao đổi nhiệt rất tốt với môi chất là gas, dầu tải nhiệt.
Bộ trao đổi nhiệt tấm dạng bán hàn
Trong một bộ trao đổi nhiệt tấm dạng bán hàn, các cặp tấm truyền nhiệt được gắn với nhau bằng các đường hàn laser và các cặp này ghép với nhau bằng gioăng kín. Việc sử dụng các kỹ thuật hàn laser cho phép các tấm truyền nhiệt linh hoạt hơn so với bộ trao đổi nhiệt tấm hàn, cho phép bộ phận hàn có khả năng chống xung áp suất và trao đổi nhiệt tốt hơn. Các giới hạn vận hành ở nhiệt độ và áp suất cao của thiết bị hàn có nghĩa là các bộ trao đổi nhiệt này thường có thông số kỹ thuật cao hơn và phù hợp hơn với các ứng dụng công nghiệp chế biến nặng. Chúng thường được sử dụng khi yêu cầu hiệu suất áp suất hoặc nhiệt độ cao, hoặc khi môi trường nhớt như dầu và các hydrocacbon khác phải được làm nóng.
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm lồng ống
Là thiết bị có kiểu trao đổi nhiệt giống ống chùm, cấu tạo bao gồm những tấm kim loại mỏng được hàn Tig/Mig với nhau tạo thành một khối và lồng trong ống hình trụ. Giữa các khe của tấm kim loại sẽ chứa khí gas hoặc hóa chất và lưu chất còn lại sẽ chảy phong phần trống của vỏ hình trụ.
Dạng lồng ống này có hai kiểu chính là hàn kín hoàn toàn và nắp có thể tháo lắp để vệ sinh dễ dàng. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm lồng ống có lẽ là phương pháp phổ biến nhất để trao đổi nhiệt gián tiếp trong các ứng dụng quy trình công nghiệp.
Trên đây là những nội dung về thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm mà Betech tổng hợp. Nếu quý khách hàng cần tư vấn thêm về sản phẩm vui lòng liên hệ chúng tôi 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
