Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 Nhóm – L I.Các thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp: Dựa vào cấu tạo bề mặt truyền nhiệt ta chia thiết bị truyền nhiệt gián tiếp thành loại sau đây: - Loại có vỏ bọc - Loại - Loại xoắn ốc - Loại ống gân - Loại ống 1)Thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp loại có vỏ bọc a) Cấu tạo - Vỏ (2) ghép vào vỏ thiết bị (1) mặt bích (3), lớp vỏ tạo thành khoảng trống kín Chất tải nhiệt vào khoảng trống để đun nóng làm nguội - Chiều cao vỏ không thấp mực chất lỏng thiết bị Hình1: Thiết bị truyền nhiệt loại có vỏ bọc 1.Thiết bị Vỏ bọc 3.Mặt bích Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 Nhóm – L - Khi cần làm việc áp suất cao vỏ bọc cần có cấu tạo đặc biệt Hình 3: Sơ đồ kết cấu thiết bị truyền nhiệt loại vỏ bọc làm việc áp cao Vỏ thiết bị 2.Bỏ bọc Vỏ bọc (2) thép có khoét nhiều lỗ, lỗ hàn lền vào vỏ (1) Thiết bị truyền nhiệt qua vỏ thiết bị có loại khác thiết bị có ống xoắn lên vỏ(hình 3), để truyền nhiệt từ ống xoắn vào vỏ thiết bị được, ta lót thêm miếng lót kim loại để tăng bề mặt tiếp xúc(hình 3.a) đúc ống xoắn vào vỏ thiết bị (hình 3.d) loại có áo suất làm việc trog ống xoắn lên đến 250at Đôi ống xoắn thường bổ đôi hàn vào vỏ thiết bị(hình 3.b), là thép góc hàn vào vỏ thiết bị(hình 3.c), loại áp suất làm việc ống xoắn thường tới 60at b) Nguyên lý: - Chiều cao vỏ không thấp mực chất lỏng thiết bị - Bề mặt truyền nhiệt không lớn 10m2, áp suất làm việc đốt không 10 at - Đặt cánh khuấy để tăng tốc độ tuần hoàn Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 Nhóm – L - Khi cần làm việc áp suất cao vỏ bọc cần phải có cấu tạo đặc biệt (áp suất làm việc đến 75 at) c) Ưu, nhược điểm • Ưu điểm - Chế tạo đơn giản, dễ vận hành - Dễ bảo dưỡng sửa chữa • Nhược điểm: -Hệ số truyền nhiệt không cao -Thiết bị cồng kềnh Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 Nhóm – L Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 Nhóm – L 2.Thiết bị trao đổi nhiệt loại tấm: a) Cấu tạo: - Bề mặt truyền nhiệt làm kim loại - Các khe tạo thành hai hệ thống không thông với b) Hoạt động: - Hai dòng lưu chất nóng lạnh chảy xen kẽ với tấm, dập rãnh để tạo nên dòng chảy rối cho hai lưu chất nhằm đạt suất trao đổi nhiệt lớn Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 - Nhóm – L Được dùng để trao đổi nhiệt áp suất thường, chủ yếu để đốt nóng không khí khói lò - Dùng để trao đổi nhiệt khí hệ thống lạnh thâm độ c) Ưu, nhược điểm: • Ưu điểm: - Gọn, tốc độ trao đổi nhiệt hai phía lớn • Nhược điểm: - Không làm việc áp suất cao, khó ghép kín 3) Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống xoắn ốc: a) Cấu tạo: -Loại bề mặt truyền nhiệt làm kim loại theo dạng xoắn ốc.Thiết bị gồm kim loại 2,đầu hai kim loại hàn vào ngăn 3,giữa hai tạo thành khe có tiết Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 Nhóm – L diện hình chữa nhật,chữa tải nhiệt khe đó.Hai đầu thiết bị ghép kín b) Ưu, nhược điểm • Thiết bị truyền nhiệt kiểu xoắn ốc có ưu điểm gọn có vận tốc lớn,hai chất tải nhiệt chuyển động ngược chiều hoàn toàn,trở lực thủy lực nhỏ ống chùm • Nhược điểm chế tạo sửa chữa phức tạp,không làm việc áp suất cao 6at (cấu tạo đặc biệt làm việc 10at ) 4) Thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp loại ống có gân: a) Cấu tạo: Thiết bị truyền nhiệt loại ống có gân thường có kiểu: gân dọc gân ngang Đôi truyền nhiệt chất khí, nghĩa α1 α2 nhỏ, người ta cấu tạo gân bên, trường hợp gân thường có dạng hình kim gọi thiết bị truyền nhiệt hình kim b) Hoạt động: - Khi truyền nhiệt chất tải nhiệt mà hệ số cấp nhiệt phía nhỏ so với phía kia, ta cần tăng bề mặt truyền nhiệt phía có α nhỏ để tang hiệu truyền nhiệt cách them gân lên bề mặt truyền nhiệt Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2 - Nhóm – L Khi đun nóng không khí khí nước bão hòa hệ số cấp nhiệt từ đến bề mặt truyền nhiệt α1 khí α2 11600W/m2.độ, từ bề mặt không 5,7 -58W/m2.độ nghĩa α2[...]... &Môi Tính thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm Tính thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt nói chung và thiết bị ống chùm nói riêng đều gồm các bước chính sau: tính nhiệt, tính và kết cấu thiệt bị, tính bền các chi tiết, và tính tổn thất thủy lực 1) Tính nhiệt Tính nhiệt cho thiết bị trao đổi nhiệt là căn cứ vào các điều kiện cụ thể của quá trình trao đổi nhiệt như: lưu lượng, và các thông số nhiệt vật... nhiệt từ 0,1m2 đến 100.000m2 • Nhược điểm + Bề mặt trao đổi nhiệt tính trên một đơn vị thể tích của thiết bị thấp so với các thiết bị trao đổi nhiệt kiểu mới, vì vậy, cùng một bề mặt trao đổi nhiệt như nhau, thiết bị troa đổi nhiệt kiểu ống chùm thường có kích thước lớn hơn nhiều  Cách bố trí ống trên lưới 17 Trường ĐH Tài Nguyên & Môi Trường HN ĐH2CM2  Chia ngăn trong thiết bị ống • Nhóm 2 – L chùm. .. L 19 Nhóm 2 trường HN Trường ĐH Tài Nguyên &Môi Thiết bị ống chùm khi ống lắp chắc vào lưới ống đỡ ống chỉ làm việc ổn định khi hiệu số nhiệt độ giữa vỏ thiết bị và ống không quá 500C, nếu vượt quá giới hạn này ống hoặc vỏ thiết bị biến dạng do sự giãn nở không đều nhau Vì vậy, khi thiết bị làm việc có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa vỏ và ống thiết bị, ta cần cấu tạo thêm bộ phận bù giãn nở 20 Nhóm... độ trao đổi nhiệt cao giữa 2 lưu thể.Các kích thước chính như đường kính,chiều dài(hoặc chiều cao) của vỏ thiết bị nên dựa vào các tiêu chuẩn cho trước - Khi xác định vị trí của các lưu thể ta cho lưu thể gây bám bẩn đi ở không gian nào dễ dàng làm sạch bề mặt trao đổi nhiệt. Đối với thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm đều đễ dàng làm sạch bề mặt trong của các ống truyền nhiệt bằng cơ học(trừ loại ống. .. hiệu nhiệt độ trung bình phải thực hiện theo tích phân trung bình ♦ Xác định hệ số truyền nhiệt K Trong quá trình tính nhiệt cho thiết bị trao đổi nhiệt thì tính hệ số truyền nhiệt K là phần chủ yếu.Hệ số K phụ thuộc vào các yếu tố như: các hệ số tỏa nhiệt ở 2 phía vách,hệ số dẫn nhiệt của vách, vách nhiều lớp hay một lớp,vách phẳng hay vách trụ Đối với thiệt bị trao đổi nhiệt ống chùm thì vách nhiệt. .. cho; Gn = 8 kg/s Cn - là nhiệt dung riêng của nước Cn = 4186 J/kg.độ; n = 90 – 20 Thay các giá trị vào phương trình I – 62 ta có kết quả: Q = 8 x 4168 x 70 = 2.340.000 W 31 Nhóm 2 trường HN 3 Trường ĐH Tài Nguyên &Môi Tính hiệu nhiệt độ trung bình giữa hai chất trao đổi nhiệt độ ttb Thiết bị trao đổi nhiệt ta đang tính là thiết bị là thiết bị làm việc liên tục Quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa hơi... kềnh + giá thành cao + khó làm sạch khoảng trống giữa hai ống 5.4) Loại ống chum a) - Cấu tạo Ống trao đổi nhiệt Thường được làm bằng đồng hoặc thép hợp kim Bề mặt của ống trao đổi nhiệt chính là bề mặt truyền nhiệt giữa lưu thể chảy bên trong ống và bên ngoài ống - Mặt sàng ống Các ống được định vị cố định nhờ được gắn chặt vào các lỗ trên mặt sàng Mặt sàng ống thường là một tấm kim loại phẳng hình tròn,... tốc lớn có thể ảnh hưởng tới phần đầu của ống trao đổi nhiệt - Khoang đầu và đầu đưa chất lỏng vào/ra phía trong ống Mục đích: kiểm soát dòng lưu chất chảy phía trong lòng ống Thường được chế tạo bằng vật liệu hợp kim - Tấm chia khoang Tấm chia khoang được sử dụng khi thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm thiết kế với số khoang ống từ 2 trở lên Phải đảm bảo: số lượng ống ở mỗi khoang là như nhau, đảm bảo bề... chiều dài của một ống = 2m CÁCH TÍNH 1 Chọn kết cấu Căn cứ vào điểu kiện đã cho, dựa trên đặc điểm của nhóm thiết bị trao đổi nhiệt ống chum; ta chọn loại ống chùm thẳng đứng, hơi nóng đi vào không gian giữa các ống từ phía trên còn nước ngưng lấy ra ở phía dưới, nước đi bên trong các ống truyền nhiệt từ dưới lên 2 Tính lượng nhiệt cần thiết để đun nóng nước Để tính được lương nhiệt cần thiết (chưa kể... bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp giữa hai lưu thể chuyển động bên trong và bên ngoài ống trao đổi nhiệt Để tăng cường hiệu quả trao đổi nhiệt, người ta tạo ra chiều chuyển động của lưu thể trong và ngoài ống theo phương vuông góc hoặc chéo dòng Để phân phối lưu thể trong và ngoài ống người ta tạo ra hai khoang để phân phối lưu chất trong và ngoài ống khác ... lệch nhiệt độ lớn vỏ ống thiết bị, ta cần cấu tạo thêm phận bù giãn nở 20 Nhóm trường HN II Trường ĐH Tài Nguyên &Môi Tính thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm Tính thiết kế thiết bị trao đổi. .. truyền nhiệt từ 0,1m2 đến 100.000m2 • Nhược điểm + Bề mặt trao đổi nhiệt tính đơn vị thể tích thiết bị thấp so với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu mới, vậy, bề mặt trao đổi nhiệt nhau, thiết bị troa đổi. .. Nguyên &Môi Thiết bị ống chùm ống lắp vào lưới ống đỡ ống làm việc ổn định hiệu số nhiệt độ vỏ thiết bị ống không 500C, vượt giới hạn ống vỏ thiết bị biến dạng giãn nở không Vì vậy, thiết bị làm việc