GV: TS. Nguyễn Minh Tân
Bộ môn QTTB CN Hóa – Thực phẩm
Chương 2
Đun nóng – Làm Nguội – Ngưng tụ
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 2
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
Thiết bị trao đổi nhiệt: các thiết bị dùng để thực hiện quá trình truyền nhiệt gọi là
thiết bị trao đổi nhiệt
Loại gián tiếp Nhiệt truyền từ chất tải nhiệt này tới chất tải nhiệt khác qua bề
mặt phân cách ( bề mặt truyền nhiệt):
- loại có vỏ bọc
- loại ống
- loại tấm
- loại xoắn ốc
- loại ống gân
Loại đệm Quá trình trao đổi nhiệt thực hiện trên cùng một bề mặt của vật rắn và
tiến hành theo hai giai đoạn nối tiếp nhau. Thoạt tiên cho chất tải nhiệt nóng tiếp
xúc với bề mặt vật rắn (đệm), vật rắn sẽ được đun nóng lên đến một nhiệt độ cần
thiết, khi đó ngừng cung cấp chất tải nhiệt nóng, cho chất tải nhiệt lạnh vào, vật
rắn sẽ truyền nhiệt cho chất tải nhiệt lạnh
Loại trực tiếp (hỗn hợp) - Hai chất tải nhiệt tiếp xúc trực tiếp với nhau
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 3
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
Loại vỏ bọc
- Truyền nhiệt gián tiếp qua vỏ thiết bị
- Sử dụng khi đun nóng hoặc làm lạnh các thiết bị phản ứng,
- Chiều cao của vỏ ngoài không
được thấp hơn mực chất lỏng trong
thiết bị
- Bề mặt truyền nhiệt không lớn quá
10m

chữa.
- Nhược điểm cồng kềnh, hệ số truyền nhiệt nhỏ do
hệ số cấp nhiệt phía ngoài bé, khó làm sạch phía
trong ống, trở lực thuỷ lực lớn hơn ống thẳng
- Chất lỏng cho vào từ dưới lên để ống xoắn luôn
chứa đầy còn hơi thì cho từ trên xuống để tránh va
đập thuỷ lực.
ống xoắn ruột gà
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 7
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
LOẠI ỐNG
ống xoắn ruột gà
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 8
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
LOẠI ỐNG
ống tưới
- Dùng để làm nguội và ngưng tụ,
chất lỏng phun ở ngoài đường ống
là nước lạnh
-
Nước tưới ở ngoài ống chảy lần
lượt từ trên xuống dưới ống rồi vào
thùng chứa
-
Khi trao đổi nhiệt sẽ có một phần
nước bay hơi
( khoảng 1 - 2 % lượng nước đưa
vào tưới). Khi bay hơi như vậy nó
sẽ lấy một phần nhiệt từ chất tải
nhiệt nóng ở trong ống, do đó

CU
=
α
Nhiệt dung
riêng
Mật độ tưới
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 11
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
LOẠI ỐNG
ống lồng ống
- Cấu tạo: gồm nhiều đoạn nối tiếp nhau
mỗi đoạn có hai ống lồng vào nhau
-
Chất tải nhiệt l đi trong ống từ dưới lên
còn chất tải nhiệt II đi trong ống ngoài từ
trên xuống
-
Khi năng suất lớn, đặt nhiều dãy làm
việc song song.
-
Ưu điểm:
+ Hệ số truyền nhiệt lớn vì có thể
tạo ra tốc độ lớn cho cả hai chất tải
nhiệt
+ Cấu tạo độ đơn giản
nhược điểm: cồng kềnh, giá thành
cao, khó làm sạch khoảng trống giữa
hai ống
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 12
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT

Các ống lắp trên lưới ống cần phải kín bằng cách nong hoặc hàn, đôi khi
người ta còn dùng đệm để ghép kín
-
Ưu điểm:
+ kết cấu gọn, chắc chắn, bề mặt truyền nhiệt
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 14
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
LOẠI ỐNG
Các cách bố trí ống
( )
mdtdbtD
nn
,)1(
−++−=
Đường kính ống
12
−=
ab
Khi xếp theo hình 6 cạnh
Số ống trên một cạnh
của hình 6 cạnh lớn
nhất
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 15
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
LOẠI ỐNG
Chia ngăn trong thiết bị ống chùm
- Khi cần tăng tốc độ của chất tải nhiệt để tăng hiệu quả truyền nhiệt, thường
chia thiết bị ra làm nhiều ngăn
- Khi chia ngăn ngang đối với chất tải nhiệt đi ngoài ống, ngoài tác dụng tăng
tốc độ còn có tác dụng làm cho chất tải nhiệt đi chéo góc vơí phương của trục

Nhược điểm: không làm việc được
ở áp suất cao, khó ghép kín
-
Được dùng để trao đổi nhiệt ở áp
suất thường, chủ yếu là để đốt nóng
không khí bằng khói lò.
-
Dùng để trao đổi nhiệt giữa các
khí trong hệ thống lạnh thâm độ
QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 18
2.2.3. CẤU TẠO THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
- Loại này bề mặt truyền nhiệt làm
bằng những tấm kim loại cuốn theo
dạng xoắn ốc .Thiết bị gồm hai tấm
kim loại 1 và 2 , đầu trong của hai
tấm kim loại này được hàn vào tấm
ngăn 3, giữa hai tấm 1 và 2 tạo
thành một khe có tiết diện hình chữ
nhật, chất tải nhiệt sẽ đi trong các
khe đó. Hai đầu thiết bị được ghép
kín bằng nắp 4
- Ưu diểm: gọn và có tốc độ lớn,
hai chất tải nhiệt có thể chuyển
động ngược chiều nhau hoàn toàn,
trở lực thuỷ lực nhỏ hơn trong ống
chùm
-
Nhược điểm: chế tạo và sửa chữa
phức tạp, không làm việc được ở
áp suất cao trên 6 at ( cấu tạo đặc