2. Kiến thức chuyên môn
3.1.2. Thiết bị trao đổi nhiệt E-14
3.1.2.1. Chức năng
Thiết bị trao đổi nhiệt E-14 có chức năng làm nguội cho dòng khí đi ra từ tháp hấp phụ V-06A/B nhờ dòng khí lạnh đi ra từ đỉnh tháp C-05.
3.1.2.2. Cấu tạo
Thiết bị E-14 có cấu tạo dạng tấm (gọi tắt là PHE), bên trong có nhiều khoang trao đổi nhiệt. Các khoang này được cấu tạo bằng nhiều tấm kim loại mỏng lắp đặt song song nhau, được làm kín bởi các gioăng cao su (hoặc hàn kín bằng mối hàn hợp kim) giúp ngăn hai dòng lưu chất nóng và lạnh. Hai dòng lưu thể chuyển động theo những khe hở giữa các tấm một cách xen kẽ nhau. Mỗi khoang có nhiều tấm mỏng được dập rãnh tạo bề mặt gợn sóng, đặt chồng lên nhau để tạo nên dòng chảy rối cho hai lưu chất nhằm đạt được năng suất trao đổi nhiệt lớn nhất. Do mỗi tấm có diện tích bề mặt lớn, nên tạo ra bề mặt trao đổi nhiệt lớn giữa các môi chất.
So với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm truyền thống với cùng công suất truyền nhiệt thì thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm có kích thước nhỏ gọn hơn, hiệu suất trao đổi nhiệt tốt hơn. Ví dụ, với cùng một công suất trao đổi nhiệt, thiết bị dạng tấm cần bề mặt trao đổi nhiệt là 200m2 với kích thước là 3x1x2 m thì thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm cần một diện tích trao đổi nhiệt tương ứng là 600m2 với chiều dài của vỏ là 5m, đường kính 1,8m; cộng thêm một khoảng không gian cần thiết cho di chuyển chùm ống khi bảo dưỡng thiết bị. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm còn có ưu điểm là có khối lượng nhỏ gọn, vận tốc chất tải nhiệt hai phía đều lớn và tổn thất áp suất dòng chảy qua thiết bị cũng thấp hơn so với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm, khả năng thay đổi diện tích trao đổi nhiệt nhanh chóng bằng cách thay đổi số lượng tấm trao đổi nhiệt. Mặt khác, quá trình vệ sinh, bảo trì và bảo dưỡng cũng trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên, thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm có nhược điểm là khoảng áp
Trang 23
suất làm việc không cao, khó ghép kín, phải bít kín bằng đệm nên không thích hợp với một số lưu thể và được dùng để trao đổi nhiệt ở áp suất thường.
3.1.2.3. Nguyên lý làm việc
Bảng 3.2. Thông số vận hànhcủa thiết bị trao đổi nhiệt E-14.
Thông số Thiết kế GPP hiện hành
Nhiệt độ (0C) 50/-65 42/-35
Áp suất (Bar) 139 109
Thiết bị E-14 vận hành với những thông số chính được thể hiện ở bảng trên. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm là tạo ra các dòng chảy của các lưu thể ngược chiều nhau trên bề mặt của các tấm trao đổi nhiệt, dựa trên sự tiếp xúc giữa hai dòng khí nóng và lạnh để tăng cường quá trình truyền nhiệt. Dòng nóng là dòng đi từ tháp hấp thụ V-06A/B có nhiệt độ 290C, dòng lạnh là dòng đi từ đỉnh tháp C-05 có nhiệt độ -450C. Vì hai dòng có nhiệt độ khác xa nhau nên dẫn đến sự trao đổi nhiệt. Dòng khí nóng sẽ truyền một nhiệt lượng nhất định làm cho dòng nóng giảm nhiệt và dòng lạnh tăng nhiệt khi khí ra khỏi thiết bị.