Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm ( plate heat exchanger ) được dùng hầu hết trong tất cả các ngành công nghiệp như: nhiệt điện, hóa chất, thực phẩm, luyện kim, bia rượu, sản xuất sữa

1. Ưu điểm nổi bật.

• Hệ số truyền nhiệt có khả năng lên tới 7000 W/m2 K.
• Nhiệt tối ưu nhanh.
• Thất thoát nhiệt ra khỏi môi trường chỉ 3%.
• Không chiếm diện tích khi cần mở thiết bị.
• Nhiệt độ có thể đạt được: 300oC.
• Áp suất có thể đạt được : 30 Bar.

Thiết kế thuận lợi với những trục vít gắn chặt vào nhau  dễ  dàng cho việc tháo lắp các tấm tải nhiệt khi uy trình sản xuất thay đổi hoặc cần tăng công suất truyền nhiệt.

Hạn chế  tắt nghẽn cũng như rò rĩ  với vòng đệm làm từ cao su chất lượng cao ép chặt vào các rãnh đĩa.

Vệ sinh tự động (CIP) không cần tháo rời thiết bị ( bơm dung dịch làm sạch theo hướng ngược lại của dòng chảy sản phẩm, có thể bổ sung thêm khí nén).

2. Cấu tạo Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

1-Khung sườn cố định.

2-Tấm trao đổi nhiệt đầu tiên.

3-Tấm trao đổi nhiệt cho dòng chảy bên trái.

4-Tấm trao đổi nhiệt cho dòng chảy bên phải.

5-Bộ tấm trao đổi nhiệt.

6-Tấm ghép di động.

7-Thanh đỡ cuối.

8-Thanh tải ở trên.

9-Thanh tải ở dưới.

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

Một thiết bị trao đổi nhiệt chứa rất nhiều tấm trao đổi nhiệt. Số lượng các tấm trao

đổi nhiệt phụ  thuộc nhiều vào quy trình sản xuất của từng công ty và khả năng truyền

nhiệt của từng loại tấm.

1-Cổng vào của dòng nguyên liệu đầu.

2-Rãnh

3-Vùng tam giác

4-Vùng truyền nhiệt chính(hình chữ nhật)

5-Vùng tiếp nhận

6-Cổng ra bên trái

7-Cồng thoát.

Đặc điểm của tấm trao đổi nhiệt

Nguyên liệu cấu thành: đa dạng và có chất lượng tốt

• Thép chống gỉ: AISI 304, AISI 316, AISI316TI, AISI904L, SMO254.
• Hợp kim niken: 2.4066, 2.4819, 2.4858, 2.4360.
• Kim loại titan: 3.7025, 3.7225.

Chiều dày các miếng kim loại này phụ  thuộc vào chiều dày của tấm trao đổi nhiệt

(trung bình từ 0.4-1.15mm), tuy nhiên nó vẫn có khả năng chịu được áp lực cao.

Vòng đệm( GASKET PLATE HEAT EXCHANGER)

Mỗi tấm trao đổi nhiệt đều có 2 vòng đệm và 2

rãnh khớp với 2 vòng đệm. Vòng đệm giúp cho chất lỏng

đi vào tấm trao đổi nhiệt mà không bị rò rỉ ra ngoài, hoặc

các chất  lỏng di chuyển trong tấm trao đổi nhiệt không

trộn lẫn vào nhau.

Kẽ  hở  trên  các vòng đệm giúp cho vòng đệm

không bị  trương nở  quá lớn vì nhiệt làm thắt chặt các

vòng đệm gây cản trở cho dòng chảy đi vào.

Vật liệu làm vòng đệm là những cao su đàn hồi

đạt tiêu chuẩn như: NBR, EPDM, FPM, CSM, Chloroprene, Silicone.

Ưu Điểm Của Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm :

• Cấu trúc chặt: Các tấm trao đổi nhiệt có diện tích chiếm chỗ chiếm và không gian ít hơn nhưng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt lại lớn. Vì vậy, sẽ tạo hệ số chuyển đổi nhiệt rất lớn bởi vì có sự kết hợp giữa các rãnh và vết gấp trên bề mặt tấm trao đổi nhiệt.
• Tính linh hoạt: Có thể thực hiện thay đổi cấu trúc để tăng hiệu suất trao đổi nhiệt phù hợp với từng loại chất lỏng và điều kiện hoạt động. Những sự thay đổi về kết cấu có thể được kết hợp với các nếp gấp khác nhau.
• Chi phí đầu tư thấp: Các tấm trao đổi nhiệt đƣợc làm từ vật liệu hợp kim bao gồm cả Titan,
• Ti-palladium và hợp kim Hastelloy, Đây là các hợp chất chống ăn mòn và phản ứng hóa học nên sử dụng được trong thời gian dài.
• Dễ dàng vệ sinh và bảo trì: Thiết bị trao đổi nhiệt có thể dễ dàng tháo dỡ để kiểm tra và làm sạch (đặc biệt là trong chế biến thực phẩm) và các tấm này cũng dễ dàng thay thế.
• Kiểm soát nhiệt độ: Các tấm trao đổi nhiệt có thể hoạt động với sự khác biệt nhiệt độ tương đối nhỏ. Đây là một thuận lợi nhiệt độ cao phải được tránh. Vùng quá nóng và khả năng ứ động có thể được giảm bởi các dòng chảy xoáy.
• Nhiệt thất thoát ra môi trường bên ngoài chỉ 3%.

Nhược Điểm Của Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

• Điểm yếu chính của tấm và khung trao đổi nhiệt là các miếng đệm dài nắm phải giữ chắc các tấm lại với nhau. Mặc dù những miếng đệm được coi là nhược điểm, tấm và khung trao đổi nhiệt đã hoạt động tốt ở nhiệt độ và áp lực cao.
• Có một vấn đề là kẽ hở. Sự rò rỉ thoát ra ngoài trong quá trình hoạt động. Vấn đề này dễ dàng phát hiện và khắc phục.
• Khi bị dơ, đóng cặn hoặc mất áp suất thì phải tốn nhiều thời gian để làm sạch, thay thế các bộ phận đối với các máy lớn có tới hàng trăm tấm.
• Những rãnh giữa các tấm có thể bị kẹt bởi chất bẩn hoặc bị oxi gây tắt nghẽn.

Nguồn: Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Tấn Vũ