(Click vào để xem ảnh lớn)
Hệ thống cửa hàng
HA3.12 - Vinhomes Marina - An Biên - Hải Phòng
Chính sách mua hàng
Thông tin sản phẩm
Dàn ống trao đổi nhiệt dạng cuộn là một loại thiết bị trao đổi nhiệt có thiết kế đặc trưng là một hoặc nhiều ống truyền nhiệt được uốn cong liên tục thành dạng xoắn ốc (helical) hoặc xoắn trôn ốc (spiral). Thiết kế này nhằm mục đích tạo ra một diện tích bề mặt truyền nhiệt cực lớn trong một không gian vật lý rất nhỏ gọn.
Đây là một trong những thiết kế trao đổi nhiệt có tỷ lệ diện tích/thể tích hiệu quả nhất.
Các dạng cấu tạo phổ biến
Không giống như dạng chữ U thường nằm trong vỏ, thiết bị dạng cuộn có hai kiểu ứng dụng chính:
Dạng cuộn nhúng (Immersion Coil): Đây là dạng đơn giản nhất. Dàn ống cuộn được nhúng trực tiếp vào một bể hoặc bồn chứa môi chất cần được gia nhiệt hoặc làm lạnh. Dàn ống hoạt động như một bộ phận gia nhiệt/làm lạnh trực tiếp.
Dạng vỏ và ống cuộn (Shell and Coil): Tương tự như thiết bị vỏ và ống thông thường, nhưng thay vì một bó ống thẳng hoặc ống chữ U, bên trong vỏ là một dàn ống cuộn. Một môi chất chảy bên trong ống cuộn, và môi chất còn lại chảy trong không gian giữa vỏ và bên ngoài ống cuộn.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý cơ bản vẫn là truyền nhiệt qua thành ống:
Môi chất 1: Chảy liên tục bên trong lòng ống cuộn.
Môi chất 2: Chảy bao bọc bên ngoài ống cuộn (hoặc là môi chất tĩnh trong bể chứa).
Nhiệt lượng sẽ được truyền từ môi chất nóng hơn sang môi chất lạnh hơn. Tuy nhiên, thiết kế dạng cuộn tạo ra một hiện tượng độc đáo:
Khi môi chất chảy trong ống cong, lực ly tâm sẽ tạo ra dòng chảy thứ cấp (secondary flow). Dòng chảy này vuông góc với hướng chảy chính, làm cho môi chất liên tục bị xáo trộn. Sự xáo trộn này phá vỡ "lớp biên" (boundary layer) – lớp môi chất chảy chậm sát thành ống, vốn là rào cản chính của quá trình truyền nhiệt. Nhờ đó, hiệu suất truyền nhiệt được tăng lên đáng kể so với ống thẳng.
Tại sao lại có thiết kế dạng cuộn? (Ưu điểm chính)
Thiết kế này mang lại những lợi ích đặc thù mà các dạng khác khó có được:
Cực kỳ nhỏ gọn, tiết kiệm không gian: Đây là ưu điểm số một. Bằng cách cuộn một ống dài thành một khối nhỏ gọn, ta có thể đặt một diện tích trao đổi nhiệt khổng lồ vào những không gian cực kỳ hạn chế.
Hiệu suất truyền nhiệt rất cao: Như đã giải thích ở trên, dòng chảy xoắn ốc tạo ra sự xáo trộn liên tục, làm tăng hệ số truyền nhiệt lên tới 20-50% so với một ống thẳng có cùng chiều dài và tốc độ dòng chảy.
Độ tin cậy cao, ít điểm rò rỉ: Toàn bộ dàn trao đổi nhiệt có thể được làm từ một ống duy nhất, không có mối hàn hay mối nối nào ở giữa. Điều này loại bỏ hoàn toàn nguy cơ rò rỉ tại các điểm nối bên trong thiết bị, tăng độ an toàn, đặc biệt khi làm việc với các môi chất nguy hiểm hoặc đắt tiền.
Khả năng tự làm sạch: Dòng chảy rối và có tốc độ cao bên trong ống có xu hướng cuốn trôi các cặn bẩn mới hình thành, giúp giảm hiện tượng bám cặn (fouling) và duy trì hiệu suất lâu dài.
Chống giãn nở nhiệt tốt: Tương tự lò xo, cấu trúc xoắn ốc cho phép dàn ống tự co giãn một cách linh hoạt khi có sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, tránh được các ứng suất cơ học gây hại.
Nhược điểm và Giới hạn
Rất khó vệ sinh cơ học bên trong ống: Việc đưa dụng cụ cơ khí như bàn chải vào để làm sạch bên trong ống là không thể. Phương pháp vệ sinh duy nhất là dùng hóa chất (CIP - Cleaning-in-place).
Tổn thất áp suất cao: Do đường đi của môi chất dài và ngoằn ngoèo, tổn thất áp suất (áp lực bị sụt giảm) khi đi qua dàn ống cuộn thường cao hơn so với ống thẳng. Điều này cần được tính toán kỹ khi thiết kế bơm.
Khó sửa chữa và chế tạo phức tạp: Nếu ống bị hỏng, việc sửa chữa gần như là không thể. Quá trình chế tạo để uốn ống thành cuộn đều và đẹp đòi hỏi máy móc và kỹ thuật chuyên dụng.
Tóm lại, dàn trao đổi nhiệt dạng cuộn là giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất truyền nhiệt cao trong một không gian cực kỳ nhỏ gọn. Nó đặc biệt phát huy thế mạnh trong các hệ thống làm lạnh/gia nhiệt tức thời, chưng cất, hoặc các hệ thống yêu cầu độ tin cậy cao và không có rò rỉ.
Giá:Liên hệ
Giá:Liên hệ
