Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng

Bình ngưng ống vỏ thẳng đứng là thiết bị trao đổi nhiệt loại bỏ nhiệt từ khí nén hoặc môi chất lạnh dạng hơi bằng cách sử dụng nước làm mát. Cấu tạo và nguyên lý của nó như sau: 

Cấu tạo và nguyên lý làm việc

Cấu tạo

Cấu tạo tương tự bình ngưng ống chùm nằm ngang, gồm có: vỏ bình hình trụ thường được chế tạo từ thép CT₃, bên trong là các ống trao đổi nhiệt thép áp lực C₂₀, kích cỡ 57×3,5, bố trí đều, được hàn hoặc núc vào các mặt sàng. 

1- ống cân bằng, 2- Xả khí không ngưng, 3- Bộ phân phối nước, 4- Van an toàn; 5- ống trao đổi nhiệt, 6- áp kế, 7- ống thuỷ, 8- Bể nước, 9- Bình chứa cao áp 

Nguyên lý hoạt động

Nước được bơm lên máng phân phối nước ở trên cùng và chảy vào bên trong các ống trao đổi nhiệt. Để nước chảy theo thành ống trao đổi nhiệt, ở phía trên các ống trao đổi nhiệt có đặt các ống hình côn. Phía dưới bình có máng hứng nước.

Nước sau khi giải nhiệt xong thường được xả bỏ. Hơi quá nhiệt sau máy nén đi vào bình từ phía trên. Lỏng ngưng tụ chảy xuống phần dưới của bình giữa các ống trao đổi nhiệt và chảy ra bình chứa cao áp. Bình ngưng có trang bị van an toàn, đồng hồ áp suất, van xả khí, kính quan sát mức lỏng.

Ưu, nhược điểm bình ngưng ống vỏ thẳng đứng

Ưu điểm

• Hiệu quả trao đổi nhiệt khá lớn, phụ tải nhiệt của bình đạt 4500 W/m² ở độ chênh nhiệt độ 4 – 5K, tương ứng hệ số truyền nhiệt k = 800 – 1000 W/m².K
• Thích hợp cho hệ thống công suất trung bình và lớn, không gian lắp đặt chật hẹp, phải bố trí bình ngưng ở ngoài trời.
• Do các ống trao đổi nhiệt đặt thẳng đứng nên khả năng bám bẩn ít hơn so với bình ngưng ống chùm nằm ngang, do đó không yêu cầu chất lượng nguồn nước cao lắm.
• Do kết cấu thẳng đứng nên lỏng môi chất và dầu chảy ra ngoài khá thuận lợi , việc thu hồi dầu cũng dễ dàng. Vì vậy bề mặt trao đổi nhiệt nhanh chóng được giải phóng để cho môi chất làm mát.

Nhược điểm

• Vận chuyển, lắp đặt, chế tạo, vận hành tương đối phức tạp.
• Lượng nước tiêu thụ khá lớn nên chỉ thích hợp những nơi có nguồn nước dồi dào và rẻ tiền.
• Đối với hệ thống rất lớn sử dụng bình ngưng kiểu này không thích hợp, do kích thước cồng kềnh, đường kính bình quá lớn không đảm bảo an toàn.

Một số lưu ý

• Trong quá trình sử dụng bình ngưng ống vỏ thẳng đứng cần lưu ý những hư hỏng có thể xảy ra như sự bám bẩn bên trong các ống trao đổi nhiệt, các cửa nước vào các ống trao đổi nhiệt khá hẹp nên dễ bị tắc, cần định kỳ kiểm tra sửa chữa. 
• Việc vệ sinh bình ngưng tương đối phức tạp. 
• Ngoài ra khi lọt khí không ngưng vào bình thì hiệu quả làm việc giảm, áp suất ngưng tụ tăng vì vậy phải tiến hành xả khí không ngưng thường xuyên.