Sử dụng bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép

Trong ngành luyện kim và thép, các quy trình ngày càng trở nên tinh vi, đòi hỏi công nghệ tiên tiến để trao đổi nhiệt, điều cần thiết để xử lý áp suất cao của chất lỏng liên quan. Các hệ thống làm mát công nghiệp được sử dụng trong các lĩnh vực này phải được trang bị các thiết bị chuyên dụng để đảm bảo hiệu quả năng lượng và tiết kiệm nước. Quản lý nhiệt độ phù hợp là rất quan trọng, vì vậy các hệ thống này đòi hỏi sự tối ưu hóa và độ chính xác cực cao trong các quy trình của chúng. Như chúng ta sẽ thấy, vai trò của bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép là rất cơ bản.

Các khái niệm cơ bản để hiểu tầm quan trọng của bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép

Bộ trao đổi nhiệt rất cần thiết trong ngành luyện kim do khả năng xử lý quá trình làm nóng và làm mát vật liệu thông qua các quy trình nhiệt cụ thể. Thật vậy, trong bất kỳ hoạt động công nghiệp nào, chất lỏng tiện ích phải đạt hoặc giảm nhiệt độ để hoàn thành mục đích của chúng và đây là lúc bộ trao đổi nhiệt trở nên không thể thiếu. Các thiết bị này tạo điều kiện cho việc truyền nhiệt giữa hai chất lỏng hoặc khí mà không trộn lẫn, nhờ vào hai mạch kín và độc lập, rất gần nhau.. Được làm bằng vật liệu có độ dẫn nhiệt cao.

Trong cùng dòng này, độ dẫn nhiệt là một tính chất quan trọng quyết định hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt trong ngành luyện kim và các ngành công nghiệp khác. Nó được đo bằng watt trên mét trên độ Kelvin (W/(m x °K)) và phản ánh tốc độ nhiệt truyền qua vật liệu. Trong số các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao hơn:

• Kim cương nổi bật với 2200 W/(m x °K)
• Tiếp theo là bạc (430)
• Đồng (398)
• Vàng (315)
• Nhôm (280)
• Và đồng thau (120)

Các vật liệu thông thường như thép cũng được sử dụng, mặc dù độ dẫn nhiệt của chúng thấp hơn (50 W/(m x °K)).

Có tính đến điều này, bộ trao đổi nhiệt thường được chế tạo bằng vật liệu kim loại do có độ dẫn nhiệt cao và khả năng chịu được điều kiện nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt. Đồng, nhôm, đồng thau, đồng thau, sắt và thép là những nguyên liệu thô phổ biến nhất. Những vật liệu này được lựa chọn không chỉ vì khả năng dẫn nhiệt mà còn vì:

• Độ bền
• Khả năng chịu ứng suất cơ học
• Và chi phí

Ngoài ra, nước và không khí, mặc dù có độ dẫn nhiệt thấp hơn (lần lượt là 0,6 và 0,02 W/(m x °K)), thường được sử dụng làm môi trường truyền nhiệt do tính sẵn có và khả năng truyền nhiệt hiệu quả của chúng.

Các nguyên tắc chính về hoạt động của bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép

Bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép, hoặc các quy trình khác hoạt động thông qua tương tác nhiệt giữa hai chất lỏng hoặc khí ở các nhiệt độ khác nhau. Nếu không có sự chênh lệch nhiệt độ này, bộ trao đổi nhiệt không thể thực hiện chức năng thiết yếu của chúng. Trong các thiết bị này, truyền nhiệt chủ yếu diễn ra thông qua dẫn nhiệt và đối lưu. Do đó, thiết kế của bộ trao đổi, diện tích trao đổi hiệu quả của nó và các vật liệu được sử dụng trong thiết bị đóng vai trò quyết định đến hiệu quả của quá trình trao đổi này.

Phương trình mô tả hoạt động của nó là:

Q = C x A x DT

Trong đó:

• Q là lượng nhiệt được truyền
• C là hệ số truyền nhiệt
• A là diện tích trao đổi hiệu quả
• DT là chênh lệch nhiệt độ giữa các chất lỏng

Các loại bộ trao đổi nhiệt và hoạt động của chúng

Theo hướng của chất lỏng, bộ trao đổi nhiệt được phân loại thành song song, ngược dòng và chéo dòng. Tuy nhiên, phân loại dựa trên cấu trúc vật lý của chúng bao gồm bộ trao đổi vỏ và ống, bộ trao đổi tấm và bộ trao đổi làm mát bằng không khí:

1. Bộ trao đổi vỏ và ống

Loại bộ trao đổi này bao gồm một vỏ hình trụ dài chứa một bộ ống bên trong. Chất lỏng bên trong chảy bên trong các ống, trong khi chất lỏng bên ngoài chảy qua vỏ. Cấu hình này rất chắc chắn và thường được sử dụng trong các máy làm lạnh sử dụng nước làm chất làm lạnh thứ cấp. Trên thực tế, sự tách biệt vật lý giữa hai chất lỏng cho phép trao đổi nhiệt hiệu quả mà không có nguy cơ trộn lẫn.

2. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm

Trong thiết kế này, một bộ các tấm gợn sóng và xếp chồng thay thế các ống của mô hình vỏ và ống. Các tấm cung cấp các đường dẫn độc lập và kín cho chất lỏng, cho phép hiệu suất nhiệt cao hơn do bề mặt trao đổi lớn. Mặc dù vậy, nhược điểm chính của nó là không đảm bảo độ kín đáng tin cậy dưới áp suất cao, hạn chế ứng dụng của nó trong một số quy trình công nghiệp.

3. Bộ trao đổi làm mát bằng không khí

Như tên gọi của nó, bộ trao đổi nhiệt này sử dụng không khí làm chất lỏng làm mát thứ hai và do đó không cần hai mạch kín. Nó bao gồm một cuộn ống có cánh tản nhiệt, qua đó chất lỏng lưu thông. Quạt tạo ra luồng không khí đi qua cuộn dây, đẩy nhanh quá trình trao đổi nhiệt. Thiết kế này đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng không có nước hoặc không mong muốn làm môi trường làm mát.

Ứng dụng của bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép

Trong ngành luyện kim, truyền nhiệt là một quá trình quan trọng để làm mát và làm nóng vật liệu ở các nhiệt độ khác nhau. Tất nhiên, bộ trao đổi nhiệt, cùng với máy làm lạnh, là thiết bị thiết yếu trong các quá trình này, cho phép điều chỉnh nhiệt độ trong các hệ thống xử lý nước ở nhiệt độ khắc nghiệt. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm, nói riêng, cần được chế tạo bằng các vật liệu cụ thể do tạp chất hoặc các hạt có trong chất lỏng, đòi hỏi phải thiết kế phù hợp và phớt chịu được nhiệt độ cao.

Chính xác, các nhà máy lọc nhôm là một ví dụ điển hình về ứng dụng của bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép. Các công ty này phải đối mặt với những thách thức liên tục về năng lượng và phải tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt trong khi tìm cách giảm chi phí và cải thiện hiệu suất. Trong trường hợp này, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đóng gói là một giải pháp hiệu quả do khả năng chống ăn mòn và khả năng xử lý môi trường xâm thực. Các hệ thống như vậy lý tưởng để sản xuất nhôm vì chúng cho phép tiết kiệm năng lượng đáng kể và có độ nhiễu động cao. Do đó, nguy cơ bám bẩn trong quá trình vận hành được giảm thiểu.

Tái sử dụng nhiệt trong quá trình khai thác niken

Mặt khác, trong sản xuất niken, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm rất cần thiết để tái sử dụng nhiệt được tạo ra trong các quy trình khác. Thiết kế của nó cho phép kiểm soát nhiễu động cao và tốc độ nhiệt độ chính xác, giảm tần suất vệ sinh và tối đa hóa khả năng tiết kiệm năng lượng. Điều này không chỉ cải thiện hiệu quả quy trình mà còn góp phần vào tính bền vững của môi trường.

Bộ trao đổi nhiệt trong luyện kim và sản xuất thép: để làm mát dầu

Không còn nghi ngờ gì nữa, sản xuất thép là một trong những hoạt động tiêu tốn nhiều năng lượng nhất trên thế giới. Do đó, việc sử dụng công nghệ hiệu quả để tản nhiệt dư là điều cần thiết. Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đặc biệt hiệu quả để làm mát dầu được sử dụng trong quá trình bôi trơn thiết bị và các quy trình khác. Khả năng truyền nhiệt hiệu quả của chúng đã được chứng minh là rất hiệu quả trong những môi trường khắc nghiệt này.

Tiết kiệm năng lượng trong quá trình khai thác kẽm

Trong các quy trình liên quan đến khai thác kẽm, bộ trao đổi nhiệt dạng tấm được sử dụng để tái sử dụng nhiệt đã khai thác, do đó cải thiện hiệu quả của các quy trình khác. Điều này, ngoài việc giảm tác động đến môi trường và chi phí vận hành, còn làm tăng hiệu suất hoạt động chung.

Đơn vị cung cấp Bộ trao đổi nhiệt chất lượng, uy tín

Công ty Vũ Tấn chuyên cung cấp Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, trao đổi nhiệt dạng tấm hàn, phụ kiện tấm và gasket trao đổi nhiệt… Ngoài ra chúng tôi còn nhận vệ sinh thiết bị trao đổi nhiệt cho các đơn vị/nhà máy.

CÔNG TY TNHH TM-KT VŨ TẤN
Địa chỉ: 118/48/33 Đ.Liên Khu 5-6, P.Bình Hưng Hòa B , Q.Bình Tân, TP HCM
Chi nhánh: Thôn Tiên Kha, Xã Tiên Dương, Huyện Đông Anh, Hà Nội
Email: info@vutanco.com
Website: traodoinhiet.com.vn & vutanco.com
Điện thoại: 0938343118 – 0901979609 – 0909930075