Các tiêu chí lựa chọn bộ thiết bị trao đổi nhiệt: Làm thế nào để chọn bộ phù hợp nhất – Phần 4

Khi nào nên chọn bộ thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm

Nguyên lý cơ bản của ống chùm di chuyển sản phẩm qua một bó ống song song với chất lỏng gia nhiệt giữa và xung quanh các ống.

Chất lỏng chảy bên trong các ống được gọi là chất lỏng phía ống; chất lỏng chảy bên ngoài các ống được gọi là chất lỏng phía vỏ. Chất lỏng phía ống được tách khỏi chất lỏng phía vỏ bằng các tấm ống.

Trong các ứng dụng mà hai chất lỏng chảy ở áp suất khác nhau, chất lỏng có áp suất cao hơn thường chảy qua các ống và chất lỏng có áp suất thấp hơn chảy ở phía vỏ.

Do khoảng cách giữa ống chùm lớn hơn so với tấm trong bộ thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, thiết kế ống chùm là lựa chọn tốt cho chất lỏng chứa các hạt — chẳng hạn như nước ép dạng bột.

Vì bộ thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm bao gồm một vỏ bình chịu áp suất lớn với các bó ống bên trong nên chúng có thể truyền nhiệt dưới áp suất cao hơn một số thiết kế khác.

• Bám bẩn

Một lợi thế khác của thiết kế ống chùm là khả năng chất lỏng bạn đang xử lý bám bẩn thiết bị thấp hơn. Bám bẩn bộ thiết bị trao đổi nhiệt là sự tích tụ cặn từ chất lỏng đi qua hoặc xuyên qua bề mặt truyền nhiệt.

Nếu mặt vỏ là lựa chọn phù hợp để chạy chất lỏng bám bẩn nhiều, thì việc thêm các vách ngăn vào ống có thể là một cách hiệu quả để tăng độ nhiễu loạn và giảm khả năng các hạt bám vào bên trong vỏ hoặc bên ngoài ống.

Bám bẩn trong bộ thiết bị trao đổi nhiệt xảy ra vì một số lý do:

• Kết tinh: Điều này là do muối hòa tan và kết tinh khi nguội. Hãy cân nhắc thiết kế ống chùm cho chất lỏng có hàm lượng muối cao chịu sự thay đổi nhiệt độ cao.
• Sự lắng đọng hoặc cặn cát, rỉ sét hoặc các hợp chất khác: Sự lắng đọng xuất phát từ các sản phẩm ăn mòn, oxit kim loại, bùn, nhôm và các sinh vật hai nguyên tử (tảo nhỏ) và chất thải của chúng. Trong một số trường hợp, có thể điều chỉnh vận tốc để giảm tác động của sự lắng đọng.
• Ăn mòn: Sự bám bẩn do ăn mòn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt của thiết bị, vì vậy hãy cân nhắc các đặc tính của vật liệu và chất lỏng trao đổi nhiệt để tránh ăn mòn khi có thể. Để tìm hiểu thêm, hãy đọc Cách vệ sinh và bảo dưỡng bộ thiết bị trao đổi nhiệt của bạn.
• Đóng cặn: sự tích tụ của lớp vỏ hoặc lớp phủ chất lỏng đã qua xử lý, khoáng chất hoặc chất tẩy rửa trên bề mặt các bộ phận của bộ thiết bị trao đổi nhiệt.
• Đóng cặn: một loại đóng cặn do canxi cacbonat, canxi sunfat và silicat gây ra.
• Phát triển sinh học: Các nguồn gây bám bẩn sinh học bao gồm vi khuẩn, giun tròn và động vật nguyên sinh.