Gioăng Cho Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt (Heat Exchanger)

Gioăng Cho Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt

Thiết bị trao đổi nhiệt xuất hiện trong hóa dầu, hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, điện lực.

Gioăng trong heat exchanger phải chịu:

  • Nhiệt độ cao
  • Áp suất cao
  • Môi chất ăn mòn
  • Chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại

Lựa chọn sai vật liệu gioăng dẫn đến rò rỉ chéo giữa hai dòng môi chất — hậu quả nguy hiểm.

Loại Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Và Yêu Cầu Gioăng

1. Shell-and-Tube Heat Exchanger

Cấu tạo: Bó ống (tube bundle) bên trong vỏ (shell). Hai dòng môi chất chạy qua ống và vỏ độc lập.

Vị trí gioăng:

  • Mặt bích shell (hai đầu vỏ)
  • Channel cover (nắp phân phối môi chất)
  • Partition plate (phân vách dẫn hướng dòng)
  • Tube sheet: không dùng gioăng tấm — gioăng ống được hàn hoặc cán

Vật liệu gioăng theo loại môi chất:

Môi chất Nhiệt độ Vật liệu gioăng
Hơi nước bão hòa 120–180°C Spiral wound (graphite fill) hoặc Kammprofile
Nước làm mát 20–80°C EPDM hoặc spiral wound
Dầu tiến trình 20–150°C NBR hoặc spiral wound (PTFE fill)
Hóa chất ăn mòn 20–150°C FKM hoặc spiral wound (PTFE fill)
Hơi nước quá nhiệt 200–400°C Kammprofile hoặc ring joint

2. Plate Heat Exchanger (PHE)

Cấu tạo: Các tấm kim loại gợn sóng ép chặt với nhau. Gioăng đàn hồi bao quanh mỗi tấm, tạo kênh dẫn hai dòng môi chất xen kẽ.

Đặc điểm gioăng PHE:

  • Diện tích bề mặt gioăng rất lớn
  • Phải đàn hồi tốt để bù cho sự giãn nở nhiệt
  • Lắp bằng cách clip-on hoặc dán (glued) vào rãnh trên tấm
  • Phải thay khi PHE được mở ra bảo trì

Chú ý: Mỗi nhà sản xuất PHE (Alfa Laval, SWEP, GEA, Tranter) có thiết kế rãnh gioăng riêng. Phải dùng gioăng OEM hoặc gioăng phù hợp với profile rãnh chính xác.

3. Air-Cooled Heat Exchanger

Gioăng tại mặt bích header box — thường dùng spiral wound hoặc gioăng tấm chịu nhiệt tùy môi chất.

Vật Liệu Gioăng Cho Plate Heat Exchanger

Vật liệu Nhiệt độ Phù hợp với Không phù hợp
NBR -20°C đến +120°C Dầu, nhiên liệu, nước trung tính Hóa chất oxy hóa, ozone, dầu thực vật
EPDM -30°C đến +150°C Nước nóng, hơi nước, kiềm, axit loãng Dầu khoáng, hydrocarbon
FKM (Viton) -20°C đến +180°C Hóa chất, dầu, dung môi thơm Ketone, amin, HF
HNBR -30°C đến +150°C Dầu nóng, glycol, nhiên liệu sinh học Dung môi mạnh
Silicone -60°C đến +200°C Nhiệt độ cao, thực phẩm Áp suất cao, dầu khoáng

Lựa chọn phổ biến theo ngành:

  • Tiệt trùng (pasteurization, UHT): EPDM hoặc FKM (FDA approved)
  • Bia, nước giải khát: EPDM FDA
  • Hóa dầu, lọc dầu: FKM hoặc spiral wound
  • Điều hòa không khí (chiller): EPDM
  • Dược phẩm: EPDM hoặc Silicone (USP Class VI)

Tiêu Chuẩn TEMA

Cấp TEMA Ứng dụng Yêu cầu gioăng
TEMA R Dầu khí, hóa dầu khắc nghiệt Spiral wound hoặc Kammprofile; vật liệu chứng nhận
TEMA C Công nghiệp chung Gioăng tấm hoặc spiral wound; tiêu chuẩn phổ thông
TEMA B Hóa chất Tùy theo yêu cầu dịch vụ cụ thể

Gioăng TEMA R: Phải có Mill Test Certificate (MTC) xác nhận thành phần vật liệu và cơ tính.

Nguyên Nhân Hỏng Gioăng PHE

Nguyên nhân phổ biến:

  • Vật liệu không tương thích với môi chất
  • Nhiệt độ cục bộ vượt giới hạn vật liệu
  • Lực kẹp không đủ hoặc không đều — tấm bị lệch, gioăng không nằm đúng rãnh
  • Vệ sinh bằng hóa chất CIP không tương thích
  • Tuổi thọ tự nhiên: gioăng cao su lão hóa sau 3–7 năm

Phòng ngừa:

  • Kiểm tra tương thích vật liệu gioăng với hóa chất CIP (axit, kiềm) thường dùng
  • Thay gioăng theo lịch bảo trì định kỳ (không đợi đến khi rò rỉ)
  • Kiểm tra lực kẹp sau mỗi lần mở
  • Lưu trữ gioăng dự phòng: tối, mát, tránh ozone

FAQ

1. Gioăng PHE của Alfa Laval có thể dùng gioăng aftermarket?

Có thể dùng nếu profile rãnh và kích thước tương thích. Phải đảm bảo vật liệu và độ cứng chính xác — quá mềm bị đùn vào kênh, quá cứng không bịt kín. PHE trong thực phẩm/dược phẩm cần gioăng chứng nhận FDA/EC1935.

2. Khi nào thay toàn bộ gioăng PHE thay vì một vài tấm?

Nên thay toàn bộ khi PHE bị rò rỉ do gioăng mòn hoặc lão hóa. Thay từng tấm riêng tạo chênh lệch độ cứng → dễ rò rỉ lại. Cơ hội tốt để kiểm tra và vệ sinh toàn bộ tấm.

3. Hóa chất CIP ảnh hưởng thế nào đến gioăng PHE?

Hóa chất CIP thường là NaOH 1–2% (kiềm) và HNO₃/HCl loãng (axit). EPDM chịu cả hai tốt. FKM chịu kiềm và axit vô cơ loãng nhưng kém với axit hữu cơ nồng độ cao. NBR không phù hợp. Luôn kiểm tra tương thích trước khi lập trình chu kỳ vệ sinh.

Kết Luận

Gioăng cho heat exchanger là lựa chọn đòi hỏi phân tích kỹ: loại thiết bị, đặc tính hai dòng môi chất, nhiệt độ, áp suất vận hành, và hóa chất vệ sinh định kỳ.

Đầu tư vào loại gioăng phù hợp giúp kéo dài thời gian giữa các kỳ bảo trì và tránh sự cố rò rỉ chéo nguy hiểm.

Liên hệ hotline hoặc Zalo để được báo giá.


Liên hệ đặt hàng: Hotline 0383.373.800 | Gửi yêu cầu báo giá