GIẢI PHÁP HỒI NHIỆT TỪ NƯỚC THẢI BẰNG THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT DẠNG TẤM

Hiện nay hầu  hết nước thải được thải ra ngoài nhà máy xử lý nước thải mà không được thu hồi nhiệt. Đây là một sự lãng phí rất lớn, lượng nhiệt thải này có thể sử dụng vào các mục đích gia nhiệt cho hệ thống nước nóng sinh hoạt và sản xuất, gia nhiệt cho hệ thống nước cấp vào lò hơi, tận dụng nhiệt cho quá trình sản xuất…giúp giảm lượng điện năng tiêu thụ,  chi phí về năng lượng từ đó tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp. Qua bài viết dưới đây, hãy cùng Gomec tìm hiểu về giải pháp hồi nhiệt từ nước thải bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm.

Tầm quan trọng của việc hồi nhiệt từ nước thải bằng thiết bị trao đổi nhiệt

Nước thải ấm được thải ra hoặc xử lý trong các nhà máy xử lý nước thải, là sản phẩm phụ của nhiều quá trình bao gồm đồ uống, thực phẩm chế biến, sản xuất sữa, lò mổ, chế biến hóa chất và bột giấy và ngành công nghiệp giấy. Nước thải nóng được tìm thấy rất nhiều tại các nhà máy dệt nhuộm, giặt là và thuộc da như một phần công việc của họ quá trình. Điều này gây lãng phí năng lượng.

Vai trò của việc hồi nhiệt từ nước thải:

• Cải thiện hiệu suất sử dụng nhiệt năng của các dây truyền sản xuất công nghiệp
• Tiết kiệm năng lượng, chi phí
• Giảm thiểu ô nhiễm môi trường

Giải pháp hồi nhiệt từ nước thải bằng thiết bị trao đổi nhiệt

Nước thải từ các quá trình sản xuất thường chứa nhiều tạp chất như các hạt và sợi. Vì vậy các thiết bị trao đổi nhiệt dùng để hồi nhiệt phải đáp ứng được yêu cầu này, tránh bị tắc nghẽn do nguồn nước thải chứa nhiều tạp chất, đồng thời cần thu hồi nhiệt hiệu quả. Alfa Laval WideGap là dòng sản phẩm thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp nhất cho yêu cầu này.

Nhiệt được lưu trữ trong nước thải được tạo ra bằng cách đốt nhiên liệu hóa thạch chẳng hạn như khí đốt tự nhiên, LPG, dầu nhiên liệu hoặc than đá. Hoặc việc sử dụng hơi nước để làm nóng nước một cách gián tiếp, được sử dụng trong nhiều trong quá trình sản xuất rồi thải ra khỏi nhà máy. Lượng nhiệt bị thải bỏ này làm giảm lợi nhuận, thời gian của nhà máy và có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng tác động môi trường.

Ví dụ: Một nhà máy có lưu lượng nước thải trung bình 20 m³/h ở 50°C có thể tiết kiệm~145.184.000 (VND) mỗi tháng, bằng cách hạ nhiệt độ xuống 35°C, làm nóng trước nước lạnh từ nhiệt độ 30°C lên đến 45°C. Nguồn nước nóng có thể sử dụng cho sinh hoạt: tắm, rửa,vệ sinh sàn, giặt hoặc gia nhiệt cho nước cấp lò hơi, sử dụng trong hệ thống HVAC . Hoặc nếu không sử dụng ngay, lượng nước nóng này có thể được lưu trữ trong bồn giữ nhiệt cho các nhu cầu khác nhau ở nhiệt độ 45°C.

Lượng nhiệt tiết kiệm được Q=m x Cp x delta T = 349 (kw). Nhân với số giờ hoạt động tạm tính là 8h/ngày, 26 ngày/ tháng và đơn giá tiền điện tạm tính 2.000 VND/Kwh:349 (kw) x 8 x 26 x 2.000 (VND/Kwh) = 145.184.000 (VND) / tháng.

Tương tự chúng ta có thể tính cho số tiền tiết kiệm trong thời gian 1 năm là rất lớn.

THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT

Với thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm (shell & tube) ứng dụng cho hồi nhiệt từ nước thải: thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có thể ít bị tắc nghẽn do nước thải hơn so với thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm nhưng độ chênh nhiệt độ (giữa nhiệt độ đầu vào của phía nước thải với nhiệt độ đầu ra của phía nước cần gia nhiệt) bị giới hạn (khoảng 10oC)  dẫn tới hiệu quả thu hồi nhiệt rất thấp do chế độ dòng chảy không hoàn toàn là ngược chiều. Với thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, độ chênh nhiệt độ chỉ là 1 oC (gần như hoàn toàn) có thể lấy gần như toàn bộ lượng nhiệt thải đi, ngoài ra thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval WideGap với thiết kế kênh trao đổi nhiệt rộng có thể ngăn ngừa việc bị tắc nghẽn do nước thải chứa nhiều tạp chất.

Độ rộng giữa các kênh trao đổi nhiệt là 11mm, Alfa Laval WideGap với các tấm trao đổi nhiệt tạo ra công nghệ đường dẫn kênh hình chữ nhật mà không cần điểm tiếp xúc, có thể hồi nhiệt từ nước thải đối với nước thải có chứa các hạt, mảnh vụn, sợi và các hạt có kích thước dưới 5mm mà không gây ra tắc nghẽn trong thiết bị.

Trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval WideGap: Nước thải chứa tạp chất (có nhiệt độ cao) chảy trong các kênh rộng còn nước sạch (nước cần gia nhiệt) chảy qua các kênh hẹp ở chế độ chảy rối (dòng chảy nhiễu loạn) giúp tăng cường hiệu quả truyền nhiệt, nâng cao hiệu suất của thiết bị. Bộ trao đổi nhiệt có thể hoạt động trong một thời gian dài mà không cần bảo trì, khi cần thiết có thể sử dụng chế độ “xả ngược” để vệ sinh thiết bị.

Xả ngược là một cách tiện dụng để làm sạch các tấm trao đổi nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt mà không cần tháo mở thiết bị. Với đường kính phù hợp kết nối được cài đặt trên đầu vào và đầu ra của nước thải đến tấm trao đổi nhiệt, xả ngược bằng tay hoặc tự động có thể được thực hiện. Khi để xả ngược có thể được thực hiện bằng cách theo dõi sự sụt giảm áp suất trên bộ trao đổi nhiệt tấm đệm

TIẾT KIỆM NĂNG SUẤT              

Nhiều nhà máy sản xuất sử dụng hơi nước để tạo ra nước nóng phục vụ quá trình sản xuất. Quá trình đun nước tạo ra hơi cần một khoảng thời gian nhất định, với thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval chúng ta có thể tạo ra nước nóng một cách nhanh chóng, quy trình sản xuất cũng nhanh hơn từ đó tăng năng suất của nhà máy.

Với những ích lợi kể trên, việc sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để tận dụng nguồn nhiệt từ nước thải ấm trong các nhà máy, cơ sở sản xuất mang lại hiệu quả to lớn giúp tiết kiệm chi phí sản xuất, góp phần bảo vệ môi trường.