c. Đầu tƣ mới và áp dụng công nghệ mớ
2.5. LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 1 Yêu cầu chung
2.5.1. Yêu cầu chung
Một trong những nhiệm vụ quan trọng của ngƣời thiết kế khi tính toán một quá trình trao đổi nhiệt để đáp ứng đƣợc yêu cầu cụ thể là việc cân nhắc lựa chọn dạng thiết bị trao đổi nhiệt sẽ đƣợc sử dụng một cách hợp lý nhất. Trong đa số các ngành công nghiệp trƣớc đây, thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm thƣờng đƣợc cân nhắc sử dụng trƣớc tiên do hệ thống các tiêu chuẩn áp dụng cho thiết bị này tƣơng đối hoàn thiện (các tiêu chuẩn TEMA và ASME). Tuy nhiên, trong những năm gần đây, vấn đề nâng cao hiệu suất của các thiết bị trao đổi nhiệt đồng thời phải giảm thiểu giá thành của thiết bị là những tiêu chí quan trọng trong quá trình thiết kế thiết bị. Vì vậy, các dạng thiết bị trao đổi nhiệt khác ngày càng đƣợc chú ý xem xét, sử dụng. Đặc biệt, trong ngành công nghiệp chế biến dầu khí, nơi có rất nhiều quá trình công nghệ khác nhau với những điều kiện chế độ công nghệ khác nhau thì nhu cầu về đa dạng hóa sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt để nâng cao hiệu quả quá trình trao đổi nhiệt, nâng cao độ tin cậy hệ thống, tiết kiệm chi phí đầu tƣ và chi phí vận hành là một nhu cầu mang tính khách quan.
Có nhiều tiêu chí để lựa chọn dạng thiết bị trao đổi nhiệt, tuy nhiên về cơ bản các tiêu chí chính đƣợc xem xét bao gồm:
- Yêu cầu về nhiệt và thủy lực;
- Tính tƣơng thích của vật liệu chế tạo; - Độ tin cậy vận hành;
- Vấn đề bảo dƣỡng;
- Đáp ứng những quy định về an toàn, sức khỏe và môi trƣờng; - Giá thành thiết bị.
Bất kỳ một thiết bị trao đổi nhiệt nào đƣợc lựa chọn phải có khả truyền đƣợc lƣợng nhiệt với công suất xác định theo yêu cầu với khoảng nhiệt độ vào/ ra của các lƣu thể tham gia trao đổi nhiệt dao động trong một giới hạn cho phép. Đồng thời, tổn thất áp suất trong thiết bị phải nằm trong giới hạn cho phép đƣợc xác định bởi điều kiện công nghệ hay yếu tố kinh tế. Thiết bị này phải có khả năng chịu đƣợc ứng suất sinh ra do chênh lệch áp suất và nhiệt độ giữa các lƣu thể và giữa các chi tiết khác nhau của thiết bị. Vật liệu lựa chọn chế tạo thiết bị phải chịu đƣợc tính ăn mòn. Khuynh hƣớng đóng cặn trong thiết bị phải đƣợc đánh giá để xác định chu kỳ làm vệ sinh thiết bị. Trong điều kiện các chất trao đổi nhiệt có tính độc hại cao thì thiết bị trao đổi nhiệt đƣợc lựa chọn phải có khả năng loại bỏ hoặc giảm tối đa ảnh hƣởng tới sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng nếu thiết bị rò rỉ hoặc xảy ra sự cố. Thiết bị trao đổi nhiệt đƣợc lựa chọn phải đáp ứng đƣợc đầy đủ yêu cầu của các tiêu chuẩn an toàn. Các cơ sở ban đầu để quyết định lựa chọn sơ bộ dạng thiết bị sẽ đƣợc trình bày dƣới đây.