Bộ ống là một bộ phận quan trọng của bộ trao đổi nhiệt ống vỏ, là một trong những loại bộ trao đổi nhiệt phổ biến nhất được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp. Bộ ống bao gồm một loạt các ống mà qua đó một chất lỏng chảy, trong khi một chất lỏng khác chảy xung quanh các ống (ở phía vỏ) để tạo điều kiện truyền nhiệt giữa hai chất lỏng.
Bề mặt truyền nhiệt chính. Được làm từ các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao, chẳng hạn như đồng, thép không gỉ, titan hoặc thép cacbon, tùy thuộc vào ứng dụng.
Các tấm phẳng giữ các ống đúng vị trí. Các ống được hàn, mở rộng hoặc cuộn vào các tấm ống để tạo ra một mối hàn kín. Các tấm ống ngăn cách chất lỏng phía vỏ và phía ống.
Các tấm hoặc thanh dẫn hướng dòng chảy của chất lỏng phía vỏ qua bộ ống. Cải thiện hiệu quả truyền nhiệt bằng cách tạo ra sự nhiễu loạn và ngăn chặn các vùng tù đọng. Các loại phổ biến bao gồm vách ngăn phân đoạn, vách ngăn xoắn ốc và vách ngăn thanh.
Được sử dụng để duy trì sự thẳng hàng và khoảng cách của các ống. Ngăn ngừa rung động và hư hỏng ống trong quá trình hoạt động.
Giữ các vách ngăn và bộ ống lại với nhau. Đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc.
Nằm ở các đầu của bộ ống. Dẫn chất lỏng phía ống vào và ra khỏi các ống.
Đường kính nhỏ hơn làm tăng hiệu quả truyền nhiệt nhưng có thể dẫn đến tổn thất áp suất cao hơn. Ống dày hơn được sử dụng cho các ứng dụng áp suất cao.
Các ống có thể được bố trí theo mẫu hình tam giác, hình vuông hoặc hình vuông xoay. Bố trí hình tam giác mang lại hiệu quả truyền nhiệt cao hơn, trong khi bố trí hình vuông dễ dàng vệ sinh hơn.
Ống dài hơn làm tăng diện tích truyền nhiệt nhưng có thể yêu cầu nhiều không gian hơn. Số lượng ống phụ thuộc vào tốc độ truyền nhiệt và tốc độ dòng chảy yêu cầu.
Vật liệu phải tương thích với các chất lỏng đang được xử lý để tránh ăn mòn hoặc bám bẩn. Các vật liệu phổ biến bao gồm thép không gỉ, hợp kim đồng, titan và hợp kim niken.
Khoảng cách và loại vách ngăn ảnh hưởng đến hiệu quả truyền nhiệt và tổn thất áp suất. Vách ngăn phân đoạn là phổ biến nhất, nhưng vách ngăn xoắn ốc có thể giảm tổn thất áp suất và rung động.
Sự giãn nở nhiệt khác biệt giữa ống và vỏ phải được tính đến để tránh ứng suất và hư hỏng. Thiết kế ống chữ U hoặc đầu nổi được sử dụng để bù trừ cho sự giãn nở.
Các ống được cố định vào các tấm ống ở cả hai đầu. Đơn giản và hiệu quả về chi phí nhưng không thể xử lý sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa phía vỏ và phía ống.
Các ống được uốn cong thành hình chữ U, cho phép giãn nở nhiệt. Thích hợp cho các ứng dụng có chênh lệch nhiệt độ cao.
Một đầu của bộ ống được tự do di chuyển, bù trừ cho sự giãn nở nhiệt. Lý tưởng cho các ứng dụng nhiệt độ cao và áp suất cao.
Tương tự như thiết kế đầu nổi nhưng cho phép toàn bộ bộ ống được tháo ra để bảo trì.
Làm ngưng tụ hơi nước từ tuabin.
Làm nóng hoặc làm mát hydrocacbon trong các nhà máy lọc dầu.
Trao đổi nhiệt trong lò phản ứng và cột chưng cất.
Máy làm lạnh và bộ ngưng tụ.
Các quy trình thanh trùng và tiệt trùng.
Các cặn bẩn trên bề mặt ống làm giảm hiệu quả truyền nhiệt. Cần làm sạch thường xuyên (cơ học hoặc hóa học).
Lựa chọn vật liệu và lớp phủ bảo vệ có thể giúp ngăn ngừa ăn mòn. Thường xuyên kiểm tra các vết rỗ hoặc nứt.
Khoảng cách vách ngăn hoặc tốc độ dòng chảy không phù hợp có thể gây rung động và hư hỏng ống. Đảm bảo thiết kế và vận hành phù hợp.
