Pm ≥ (1,25 ữ 1,3) (2.1) P m – lực danh nghĩa của máy
2.2.1.Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm – Plate Heat Exchanger
Hình 2.13 : Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm
Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm đ−ợc Dr Richard Seligman phát minh vào năm 1923 và ngày càng đ−ợc sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực công nghiệp do hiệu suất trao đổi nhiệt tôi −u của nó. Ngày nay thiết bị trao đổi nhiệt đ−ợc sử dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực nh−: Sản xuất các bộ phận tản nhiệt của ôtô, điều hòa không khí; Sản xuất hoá chất; Công nghiệp thực phẩm; Luyện cán thép…
Cấu tạo chung của bộ trao đổi nhiệt dạng tấm:
Hình 2.14: Bộ trao đổi nhiệt dạng tấm
Cỏc thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm cú cấu tạo từ nhiều tấm kim loại, bề
mặt gấp nếp định hỡnh cú sẵn cỏc lỗ dành cho hai loại mụi chất khỏc nhau đi qua để tiến hành trao đổi nhiệt với nhau, cỏc tấm kim loại này được ộp thành một khối. Số lượng và kớch thước cỏc tấm kim loại được xỏc định bởi lưu lượng của mụi chất, tớnh chất vật lý, tổn hao ỏp suất, nhiệt độ vào/ ra của mụi chất…
Ta biết rằng khi hai môi chất có nhiệt độ chênh lệch, đ−ợc ngăn cách bởi một vách ngăn trao đổi nhiệt cho nhau thì quá trình truyền nhiệt thực hiện qua ba b−ớc: đối l−u - dẫn nhiệt _ đối l−u (Xem hình 2.15).
Hình 2.15: Truyền nhiệt qua vách ngăn
Nh− vậy bản chất của quá trình truyền nhiệt trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm là trao đổi nhiệt hỗn hợp. Ng−ời ta đã xác định rằng, dòng nhiệt của quá trình trao đổi nhiệt hỗn hợp tỉ lệ thuận với diện tích truyền nhiệt, hiệu nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh và phụ thuộc vào hệ số truyền nhiệt k.
).( .( .F t1 t2 k Q= − , W (2.2) Trong đó:
Q _ Nhiệt l−ợng truyền qua, W;
F _ Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt, m2; t1 _ Nhiệt độ nguồn nóng, °C;
t2 _ Nhiệt độ nguồn lạnh, °C; k _ Hệ số truyền nhiệt, W/ m2. °K.
Dựa trên cơ sở lý luận này và phụ thuộc vào tính chất của các môi chất lạnh, chất tải lạnh ng−ời ta đã thiết kế ra nhiều dạng tấm trao đổi nhiệt dạng tấm mỏng, có kết cấu, hình dạng bề mặt khác nhau để tăng c−ờng tối đa diện tích bề mặt truyền nhiệt, hệ số truyền nhiệt, đảm bảo tính cứng vững với mục đích đạt đ−ợc hiệu quả kinh tế cao nhất.