Khi sử dụng ống thổi bằng thép không gỉ trong bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ
Bộ trao đổi nhiệt ống thổi là bản nâng cấp dựa trên bộ trao đổi nhiệt ống thẳng (sáng). Thiết kế đỉnh và máng sóng kế thừa ưu điểm của dàn trao đổi nhiệt dạng ống như độ bền, an toàn, đồng thời khắc phục được các khuyết điểm như khả năng truyền nhiệt kém, dễ đóng cặn. Nguyên tắc là cải thiện tổng hệ số truyền nhiệt để giảm diện tích truyền nhiệt cần thiết, có thể tiết kiệm vật liệu và giảm trọng lượng dưới cùng hiệu ứng truyền nhiệt.
Bởi vì thân ống thổi được xử lý bằng cách ép lạnh ống sáng phôi thép, người ta thường tin rằng thân ống thổi có thể được tăng cường sau khi hình thành. Thí nghiệm ổn định áp suất bên ngoài cho thấy sự mất ổn định của ống trao đổi nhiệt dạng sóng dưới áp suất bên ngoài lần đầu tiên xảy ra ở phần ống thẳng và ống lượn sóng sẽ chỉ không ổn định nếu áp suất bên ngoài tiếp tục tăng. Điều này cho thấy độ ổn định của phần tôn tốt hơn so với phần thẳng và áp suất tới hạn của phần tôn cao hơn so với phần thẳng.
Thực nghiệm cho thấy xuất hiện gợn sóng biến dạng oằn trong máng sóng, đặc biệt là máng sóng đơn cục bộ, nhìn chung không quá hai máng mất ổn định cùng lúc cho thấy độ ổn định của đỉnh sóng tốt hơn máng nhưng đôi khi cũng có thể xuất hiện ngược lại, trong quá trình đánh dấu ép nguội, cả máng và độ dày thành của phần thẳng đều không đổi, lạnh sau khi ống thực sự ngắn hơn.
Sự tồn tại của các đỉnh và đáy sóng trong ống thổi làm tăng hiệu ứng đối lưu trao đổi nhiệt hướng tâm trong các ống, như minh họa trong Hình dưới đây:
Đối lưu hướng tâm có ảnh hưởng lớn đến tổng hệ số truyền nhiệt, đây là lý do cơ bản khiến bộ trao đổi nhiệt dạng ống đôi có giá thành thấp và nhẹ. Diện tích trao đổi nhiệt của ống bề mặt thân của ống thổi và ống thẳng lớn ở cùng chiều dài, nhưng sự thay đổi này ít hơn nhiều so với sự đóng góp của việc thay đổi giá trị hệ số. Có thể thấy rõ vận tốc dòng chảy của ống thẳng (ánh sáng) giảm đáng kể khi ở gần thành ống.
Bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ có ống thổi có thể làm cho tốc độ và hướng chất lỏng thay đổi liên tục tạo thành nhiễu loạn so với bộ trao đổi nhiệt dạng ống thẳng, khiến cho việc trao đổi nhiệt với thành ống, hiệu ứng biên ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt sẽ không còn tồn tại. Tổng hệ số truyền nhiệt có thể tăng lên 2 ~ 3 lần, hoạt động thực tế thậm chí có thể đạt tới 5 lần và trọng lượng nhẹ, đó là lý do khiến giá của bộ trao đổi nhiệt ống thổi thấp hơn giá của bộ trao đổi nhiệt ống thẳng trao đổi. Theo tính toán và kinh nghiệm thực tế, tổng hệ số truyền nhiệt của ống thổi dày 1 mm thấp hơn 10% so với ống thổi dày 0,5 mm. Dữ liệu vận hành của hàng trăm bộ trao đổi nhiệt ống thổi cho thấy độ dày thành (hầu hết là 0,5 mm) là nguyên nhân chính khiến hoạt động được 10 ~ 14 năm mà không cần sửa chữa hay hư hỏng lớn.
Ngoài ra, bộ trao đổi nhiệt ống thổi có thể chống lại tác động của búa nước một cách hiệu quả. Vỏ của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm ống đôi được nối với khớp nối giãn nở. Nếu chịu tác động của búa nước, khe co giãn sẽ bị đặt sai vị trí. Điều này xảy ra với cả ống thổi và bộ trao đổi nhiệt ống thẳng, và sự biến dạng của vỏ có thể khiến ống bị xoắn. Đó là do ống thổi có biên độ giãn nở lớn hơn, biên độ đàn hồi của biến dạng lớn khi bị biến dạng, nghĩa là khả năng chống mất ổn định rất mạnh trong trường hợp này. Nhưng trong mọi trường hợp, trong quá trình lắp đặt để tránh xảy ra hiện tượng búa nước, có thể thực hiện bằng cách sử dụng van góc, công tắc trễ và các biện pháp khác.
Ưu điểm của bộ trao đổi nhiệt vỏ thép không gỉ
- Hiệu suất truyền nhiệt cao
Thiết kế đỉnh và máng đặc biệt của ống thổi làm cho chất lỏng chảy do sự đột biến liên tục của phần bên trong và bên ngoài của ống tạo thành nhiễu loạn mạnh. Ngay cả trong trường hợp tốc độ dòng chảy rất nhỏ, chất lỏng có thể hình thành sự xáo trộn mạnh bên trong và bên ngoài ống, giúp cải thiện đáng kể hệ số truyền nhiệt của ống trao đổi nhiệt. Hệ số truyền nhiệt cao gấp 2 ~ 3 lần so với bộ trao đổi nhiệt dạng ống truyền thống.
- Không mở rộng quy mô và chặn
Môi trường bên trong và bên ngoài ống thổi luôn ở trạng thái hỗn loạn cao, khiến các hạt rắn trong môi trường khó lắng đọng cặn; Mặt khác, bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch nhiệt độ của môi trường sẽ tạo ra dấu vết biến dạng giãn nở dọc trục, độ cong sẽ thay đổi thường xuyên, ống trao đổi nhiệt và bụi bẩn sẽ tạo ra lực kéo lớn, ngay cả khi có quy mô bình tĩnh sẽ bị vỡ. tự động tắt, nhờ đó bộ trao đổi nhiệt luôn duy trì hiệu suất truyền nhiệt lâu dài, tốt hơn.
- Tự động bù
Cấu trúc và hình dạng đặc biệt của ống thổi có thể giảm ứng suất nhiệt một cách hiệu quả trong điều kiện được làm nóng mà không cần thêm các khe co giãn, do đó đơn giản hóa cấu trúc của sản phẩm và nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.
- Tuổi thọ dài
Khả năng giãn nở dọc trục được tăng cường, giúp giảm ứng suất chênh lệch nhiệt độ một cách hiệu quả và có thể thích ứng với chênh lệch nhiệt độ lớn và thay đổi áp suất, do đó sẽ không có hiện tượng rò rỉ do vỡ miệng ống. Sự kết nối giữa tấm vách ngăn và ống thổi giúp kéo dài tuổi thọ của bộ trao đổi nhiệt.
