THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT

THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 

Thiết bị trao đổi nhiệt [1]hay bộ trao đổi nhiệt là thiết bị được dùng để thực hiện sự trao đổi nhiệt giữa các chất mang nhiệt. Những chất mang nhiệt này có thể được ngăn cách với nhau bằng những tấm (hay plate) nhằm ngăn cản sự pha trộn hoặc sự tiếp xúc trực tiếp giữa các chất mang nhiệt.

Trong kỹ thuật, thiết bị này giữ vai trò quan trọng trong quá trình sản sinh hơi nước (trong lò hơi), thiết bị ngưng tụ và bốc hơi (trong thiết bị lạnh, thiết bị hồi nhiệt,..)

Ví dụ: Trong xe hơi, bộ trao đổi nhiệt được dùng để chuyển đổi nhiệt của động cơ tới bộ tản nhiệt ra bên ngoài không khí và làm mát cho động cơ.

ỨNG DỤNG.

Hiện nay, các thiết bị trao đổi nhiệt được ứng dụng rất rộng rãi trong cuộc sống của chúng ta như thiết bị sưởi ấm không gian, máy lạnh, điều hoà không khí, nhà máy sản xuất năng lượng, nhà máy hoá chất, nhà máy hoá dầu, nhà máy lọc dầu, khu chế tạo khí tự nhiên, hay khu chế biến và xử lý nước thải.

PHÂN LOẠI.

Thiết bị trao đổi nhiệt hiện nay rất đa dạng về chủng loại và thường là phụ thuộc vào công nghệ sản xuất ra nó. Tuy vậy, nếu xét về nguyên lý làm việc thì ta có thể phân loại chúng ra làm ba dạng chính như sau:

• Bộ trao đổi nhiệt loại vách ngăn cách
• Thiết bị trao đổi nhiệt loại hồi nhiệt
• Bộ trao đổi nhiệt loại hỗn hợp.

Mỗi dạng thiết bị lại có những ưu nhược điểm riêng, vì vậy, tuỳ thuộc và công nghệ sản xuất mà khi sử dụng sẽ lựa chọn loại này hoặc loại khác. Theo kinh nghiệm và quan sát của Remen thì trên thị trường Việt Nam hiện nay, thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vách ngăn được dùng phổ biến hơn cả.

Thiết bị trao đổi nhiệt Alfa Laval

Bên trong thiết bị này có các chất mang nhiệt chuyển động bên trong những không gian được ngăn cách với nhau bằng những vách ngăn là bề mặt truyền nhiệt. Ví dụ, một chất lỏng khi chuyển động bên trong ống và một chất lỏng bên ngoaofi ống sẽ truyền nhiệt cho nhau thông qua bề mặt của vách ống.

CÁCH BỐ TRÍ DÒNG TRONG THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT.

Dựa theo sự sắp xếp lưu lượng mà thiết bị được chia ra làm ba loại, gồm:

• Bộ trao đổi nhiệt dòng song song: Tức là hai dòng chất lỏng sẽ đi vào thiết bị theo cùng một phía và cùng chảy song song với nhau đến phía bên kia.
• Thiết bị trao đổi nhiệt ngược nhau: nghĩa là dòng chất lỏng sẽ đi vào thiết bị từ hai đầu ngược với nhau. Theo nghiên cứu và thực tế áp dụng thì loại thiết bị này đem lại hiệu quả cao nhất, nó có thể chuyển đổi tối đa nhiệt từ chất lỏng truyền nhiệt.
• Bộ trao đổi nhiệt dòng cắt nhau: Tại đây, các chất lỏng sẽ đi gần vuông góc với nhau thông qua một thiết bị trao đổi.

Để đảm bảo hiệu suất được cao nhất, hầu hết các thiết bị trao đổi nhiệt đều được thiết kế sao cho tối đa hoá nhất phần diện tích bề mặt của những tấm ngăn giữa hai dòng chất lỏng. Bên cạnh đó cũng tối thiểu hoá sự cản trở dòng chất lỏng khi thông qua thiết bị trao đổi nhiệt.

Ngày nay, bộ trao đổi nhiệt là một phần không thể thiếu trong cuộc sống, nó xuất hiện trong rất nhiều thiết bị hàng ngày chúng ta thấy và sử dụng hay tại các toà nhà, trung tâm thương mại,…Hầu hết các thiết bị trao đổi nhiệt hiện nay đều được nhập từ những hãng tên tuổi trên thế giới. Những nhà thầu cơ điện trước khi thi công đều sẽ thiết kế và tính toán sử dụng thiết bị sao cho đáp ứng đầy đủ yêu cầu của toàn bộ công trình.

Đối với nhà thầu thi công cơ điện, việc lựa chọn đúng thiết bị trao đổi nhiệt cho công trình là điều vô cùng quan trọng.