Giới thiệu về bộ trao đổi nhiệt ống xoắn dẹt

Thread Content

Ống xoắn phẳng là loại ống trao đổi nhiệt được công ty Allares của Thụy Sĩ lần đầu tiên đề xướng, sau đó được công ty Brown của Mỹ (công ty Brown tại Houston) cải tiến thêm. Do cấu trúc đặc biệt của ống, chất lỏng chảy trong ống theo dạng xoắn ốc, từ đó làm tăng mức độ nhiễu loạn dòng chảy. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy hệ số truyền nhiệt ở lớp trong của ống xoắn dẹt thường cao hơn đáng kể so với ống tròn thông thường; hiệu ứng này rõ rệt nhất ở các giá trị Reynolds thấp, lên tới 2–3 lần ； Khi giá trị số Reynolds tăng lên, hệ số truyền nhiệt thường cũng có thể tăng hơn 50%. 　　Quy trình chế tạo là đầu tiên ép ống tròn thành dạng phẳng, sau đó uốn nó thành hình xoắn ốc. Tiến sĩ Lưu A Long thuộc công ty Zhejiang Huanchen Technology đã tiến hành nghiên cứu và phân tích: Khi lắp đặt các ống vào nhau, chúng được sắp xếp theo một trật tự nhất định để tạo thành bó ống. Bó ống này không có bất kỳ chi tiết hỗ trợ nào; chúng chỉ dựa vào các điểm tiếp xúc trên đường xoắn ở rìa ngoài của các ống để hỗ trợ lẫn nhau. Trong ống dẫn, dòng chảy xoắn ốc của chất lỏng làm tăng mức độ nhiễu loạn dòng chảy, từ đó giảm độ dày của lớp chất lỏng ở vùng có dòng chảy chậm – vốn là yếu tố gây cản trở quá trình truyền nhiệt. Điều này giúp tăng hiệu quả truyền nhiệt bên trong ống. Trong đường ống vỏ, do các kênh dẫn chất lưu giữa các ống xoắn cũng có hình dạng xoắn, nên khi chất lưu chuyển động trong các kênh này, nó sẽ bị lực ly tâm tác động, khiến tốc độ và hướng chuyển động của chất lưu thay đổi theo chu kỳ. Điều này giúp tăng cường việc trộn lẫn chất lưu theo chiều dọc. Hơn nữa, khi chất lỏng đi qua các điểm tiếp xúc dạng xoắn ốc giữa các ống liền kề, sẽ tạo ra dòng chảy phía sau, tách rời khỏi thành ống. Điều này làm tăng mức độ tuần hoàn của chất lỏng, đồng thời phá vỡ lớp ranh giới truyền nhiệt trên thành ống. Nhờ đó, quá trình truyền nhiệt trong phần ống bên ngoài cũng được tăng cường. Nhờ việc tăng cường cả quá trình truyền nhiệt bên trong ống lẫn bên ngoài ống, hiệu quả truyền nhiệt của loại ống này được cải thiện đáng kể so với các bộ trao đổi nhiệt kiểu ống-vỏ thông thường. Điều này đặc biệt có ý nghĩa trong những trường hợp chất lỏng có độ nhớt cao, và dòng chất lỏng chuyển động theo kiểu dòng chảy tĩnh ở một hoặc cả hai bên. Bộ trao đổi nhiệt được chế tạo từ ống trao đổi nhiệt này có những ưu điểm sau: 1. Áp suất giảm ít; 2. Hiệu suất truyền nhiệt cao; 3. Không dễ bị tích tụ cặn; 4. Không bị tắc nghẽn. Những ưu điểm này giúp khắc phục những nhược điểm của các bộ trao đổi nhiệt truyền thống. Đây là thiết bị trao đổi nhiệt lý tưởng nhất để thu hồi nhiệt lượng ở nhiệt độ thấp. Khi được sử dụng trong quá trình xử lý nước thải, bộ trao đổi nhiệt này mang lại hiệu quả rõ rệt, vì vậy đây chính là lựa chọn lý tưởng nhất.