Nồi hơi (Kettle reboilers)

Kettle reboilers, còn được gọi là nồi hơi bó chìm, là một loại bộ trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống thường được sử dụng trong quá trình chưng cất. Chúng được thiết kế để chuyển đổi chất lỏng từ đáy của cột chưng cất thành hơi, sau đó được đưa trở lại cột để tách thêm.

Thiết kế và vận hành

• Cấu trúc: Nồi hơi Kettle reboilers bao gồm một lớp vỏ ngang lớn chứa một bó ống. Bó ống được ngâm trong chất lỏng, thường được gọi là “đáy” trong quá trình chưng cất. Hơi nước hoặc môi trường gia nhiệt lưu thông qua các ống, truyền nhiệt sang chất lỏng124.
• Quá trình sưởi ấm: Môi trường gia nhiệt, chẳng hạn như hơi nước hoặc dầu nóng, chảy qua các ống và làm nóng chất lỏng xung quanh chúng. Quá trình này tạo ra hơi bốc lên và được dẫn trở lại cột chưng cất. Một đập bên trong vỏ kiểm soát mức chất lỏng, đảm bảo rằng bó ống vẫn ngập nước34.

Lợi thế

• Hiệu quả truyền nhiệt cao: Nồi hơi ấm đun nước được biết đến với diện tích bề mặt trao đổi nhiệt lớn, cho phép truyền nhiệt hiệu quả và chất lượng hơi cao15.
• Hoạt động linh hoạt: Chúng có thể hoạt động trong nhiều điều kiện khác nhau, bao gồm các hoạt động chân không và tốc độ hóa hơi cao (lên đến 80% thức ăn) mà không yêu cầu bình tách hơi-lỏng riêng biệt34.
• Độ tin cậy: Thiết kế của chúng giúp chúng ít nhạy cảm hơn với thủy lực hệ thống, cho phép hoạt động đáng tin cậy ngay cả ở áp suất thấp hoặc cao4.

Khó khăn

• Chi phí: Kích thước lớn hơn và độ phức tạp của nồi hơi ấm đun nước khiến chúng đắt hơn so với các loại nồi hơi khác35.
• Tính nhạy cảm với bám bẩn: Tốc độ tuần hoàn thấp có thể dẫn đến bám bẩn trong hệ thống, cần phải vệ sinh và bảo trì thường xuyên45.

Ứng dụng

Nồi hơi ấm đun nước được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm:

• Sản xuất hóa chất
• Chế biến hóa dầu
• Sản xuất polyme

Chúng đặc biệt thuận lợi trong các quy trình đòi hỏi truyền nhiệt đáng kể và nơi mối quan tâm về bám bẩn do thiết kế của chúng cho phép dễ dàng làm sạch các bó ống16.