Câu 1: Định nghĩa, công dụng và phân loại các thiết bị trao đổi nhiệt

1) Định nghĩa:

- Thiết bị TĐN tàu thủy là thiết bị TĐN được lắp đặt trên tàu thủy dùng để truyền nhiệt từ chất mang nhiệt có nhiệt độ cao sang chất mang nhiệt có nhiệt độ thấp.

- Thiết bị TĐN lắp đặt trên tàu thủy chủ yếu là thiết bị TĐN kiểu bề mặt, nghĩa là các chất mang nhiệt được ngăn cách với nhau qua bề mặt rắn.

2) Công dụng của thiết bị TĐN:

- Hâm nóng nhiên liệu nặng ( dầu HFO) trước khi cấp vào cho động cơ D và nồi hơi.

- Hâm nước cấp cho nồi hơi.

- Sấy nóng không khí trước khi cấp vào buồng đốt nồi hơi.

-Làm mát dầu bôi trơn cho động cơ và các thiết bị máy móc phụ.

    - Làm mát nước ngọt tuần hoàn làm mát cho động cơ.

    - Làm mát gió tăng áp cho động cơ.

    - Làm mát không khí nén trước khi nạp vào chai gió.

    - Làm ngưng tụ hơi nước và công chất lạnh.

    - Phục vụ cho sinh hoạt thuyền viên như làm mát không khí về mùa hè, sưởi nóng không khí về mùa đông, hâm nóng nước sinh hoạt.

3) Ph©n lo¹i bÇu ng­ng:

   - Bầu làm mát: Trong bầu làm mát bao gồm chùm ống đồng thẳng , tròn(4), hai đầu ống được nong lên hai mặt sang (10) và (13). Nước biển chảy trong ống, nước ngọt chảy bên ngoài ống.

       Nước biển lưu động theo hai hành trình, nước ngọt lưu động theo 6 hành trình ngang qua chùm ống.

       Mặt sàng (10) cố định bởi bích của thân và bích của khoang nước biển phía đầu nắp (9). Mặt sàng (13) được tự do để các ống giãn nở vì nhiệt nên gọi là mặt sàng di động, và nhờ gioăng làm kín ở đầu mà nước ngọt không dò lọt sang nước biển và ngược lại. Việc sử dụng các kết cấu như vậy cho phép các ống giãn nở dài không làm biến dạng thân bầu.

    - Thiết bị ngưng tụ: Quá trình trao đổi nhiệt từ hơi nước đến nước biển làm mát được thực hiện qua bề mặt trao đổi nhiệt của chùm ống. Hơi trong bầu ngưng được ngưng tụ trên bề mặt ngoài của ống còn nước biển chảy phía trong ống. 

            Để ngưng tụ hơi sau khi đi công tác dùng cho các thiết bị phụ như: Hâm sấy, điều hòa nhiệt độ, tua bin lai bơm hàng (trên các tàu chở dầu), và các cơ cấu khác… thì người ta sử dụng các bầu ngưng không cần có độ chân không, tức P(trong bầu ngưng)> P(khí quyển).

        Để ngưng tụ hơi nước sau khi đi công tác về ở các tua bin hơi chính, cần phải có độ chân không trong bình ngưng, do đó không khí có thể dò lọt vào trong bình ngưng qua các mối nối, mối lắp ghép. Do vậy để tạo ra và duy trì độ chân không trong bình ngưng cần phải có các hệ thống phục vụ cho thiết bị ngưng tụ:

       + Hệ thống tuần hoàn: Được trang bị bơm để cấp nước biển làm mát bình ngưng.

       + Hệ thống nước ngưng: Có trang bị bơm nước ngưng để hút nước ngưng tụ ra ngoài.

       + Hệ thống không khí: Có trang bị bơm chân không để rút không khí trong bình ngưng.

      Với bình ngưng không có độ chân không thì nước ngưng và không khí có thể tự chảy ra   ngoài (do chênh áp).

   - Thiết bị bay hơi (Thiết bị chưng cất nước ngọt)::  

Trên tàu biển thường trang bị thiết bị C.C.N.N để chưng cất nước ngọt từ nước biển để bổ xung nước cho nồi hơi và hệ động lực D, và để bổ xung nước uống và sinh hoạt cho thuyền viên.