Bộ Trao Đổi Nhiệt Kaori

Bộ Trao Đổi Nhiệt Kaori – Giải Pháp BPHE Cho Hệ Thống Truyền Nhiệt Hiệu Suất Cao

Bộ trao đổi nhiệt Kaori là thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm hàn (BPHE – Brazed Plate Heat Exchanger), được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu truyền nhiệt khắt khe trong hệ HVAC, hệ thống CO₂ siêu tới hạn, chiller, máy bơm nhiệt và các ứng dụng công nghiệp năng lượng.

Cấu trúc và vật liệu kỹ thuật

Tấm trao đổi nhiệt của Kaori được làm từ thép không gỉ AISI 316L, thiết kế dạng Chevron (hình xương cá) giúp tạo ra dòng chảy rối cưỡng bức, tăng cường hệ số truyền nhiệt và cải thiện hiệu suất trao đổi năng lượng. Độ sâu rãnh và góc Chevron được tinh chỉnh riêng theo từng dòng sản phẩm để tối ưu dòng môi chất và kiểm soát tổn thất áp suất.

Vật liệu hàn là đồng (cho ứng dụng phổ thông) hoặc nickel (áp dụng cho môi chất ăn mòn hoặc nhiệt độ cao). Tùy theo dòng, sản phẩm có thể chịu áp suất làm việc lên tới 2030 psi (C Series – thiết kế riêng cho R744/CO₂) và nhiệt độ tối đa 392°F (200°C). Các thiết kế hai mạch (dual circuits) cũng có sẵn cho nhu cầu hoạt động luân phiên hoặc tải biến thiên.

Tính năng kỹ thuật nổi bật

Kaori cung cấp hơn 10 dòng sản phẩm BPHE khác nhau, bao gồm K Series (dòng tiêu chuẩn), R Series (truyền nhiệt cao với vi kênh), Z Series (lưu lượng lớn thay thế shell & tube), và C Series (áp suất siêu cao cho CO₂). Các model này hỗ trợ nhiều loại môi chất: R32, R410A, R134a, R290, R744, glycol và cả dầu thủy lực.

Tất cả sản phẩm được kiểm tra theo tiêu chuẩn quốc tế, gồm thử rò rỉ Helium, thử áp suất phá hủy, sốc nhiệt và phun muối (salt spray test). Sản phẩm đạt các chứng chỉ CE, PED, UL, CRN và ASME.

Giá trị mang lại cho hệ thống

So với thiết bị ống chùm truyền thống, BPHE Kaori có hệ số truyền nhiệt cao hơn, thể tích nhỏ hơn, tổn thất áp suất thấp hơn và khả năng lắp đặt linh hoạt hơn. Số lượng tấm có thể tùy biến để điều chỉnh công suất và lưu lượng theo từng yêu cầu cụ thể.

Với thiết kế tối ưu và chất lượng kiểm định nghiêm ngặt, BPHE Kaori là lựa chọn đáng tin cậy cho hệ thống truyền nhiệt yêu cầu hiệu suất cao, tuổi thọ dài và chi phí vận hành thấp.

Các dòng sản phẩm tiêu biểu

K Series – Dòng BPHE tiêu chuẩn, đa năng, hiệu quả

K Series là dòng sản phẩm có dải kích thước phong phú nhất của Kaori, phù hợp cho các ứng dụng truyền nhiệt phổ biến như HVAC, chiller, máy bơm nhiệt, làm mát dầu và hệ thống sưởi công nghiệp. Tấm trao đổi nhiệt sử dụng thiết kế Chevron cổ điển, cân bằng tốt giữa hiệu suất truyền nhiệt và tổn thất áp suất.

Các biến thể đặc biệt trong dòng K bao gồm:

• K-S (Extra Strength): tăng cường độ bền cơ học, phù hợp với môi chất có áp suất cao như R410A.
• K-D (Dual Circuit): hỗ trợ hai mạch môi chất độc lập, tối ưu cho hệ thống dùng hai máy nén hoạt động luân phiên hoặc đồng thời.

Áp suất làm việc tối đa: 435.1 – 652.7 psi
Vật liệu hàn: Đồng hoặc Nickel (cho ứng dụng đặc biệt)
Nhiệt độ hoạt động: Tối đa 392°F (200°C)

R Series – Truyền nhiệt cao, tối ưu cho môi chất thế hệ mới

R Series sử dụng thiết kế tấm vi kênh (micro-channel chevron) giúp tăng diện tích tiếp xúc, tăng cường hệ số truyền nhiệt và giảm khối lượng thiết bị. Dòng này được thiết kế chuyên biệt cho các môi chất có enthalpy cao như R32, R410A, R290 và các dòng HFO mới.

Nhờ thiết kế tấm mỏng hơn và thể tích trong nhỏ, R Series đặc biệt hiệu quả khi yêu cầu phản ứng nhiệt nhanh và lắp đặt gọn. Dòng này cũng có phiên bản dual circuit (R215D/R216D) cho hệ thống công suất lớn hoặc hoạt động tải biến thiên.

Áp suất làm việc tối đa: 652.7 psi
Vật liệu hàn: Đồng hoặc Nickel
Ứng dụng: Heat pump, chiller hiệu suất cao, điều hòa trung tâm, công trình xanh sử dụng refrigerant thế hệ mới

Z Series – Lưu lượng lớn, thay thế thiết bị ống chùm

Z Series được thiết kế với mô hình dòng chéo và tiết diện dòng lớn, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu lưu lượng cao, nhiệt tải lớn như làm mát công nghiệp, ORC (Organic Rankine Cycle), và các hệ thống phục hồi nhiệt.

Cấu trúc tấm đặc biệt cho phép duy trì hiệu suất truyền nhiệt cao mà vẫn kiểm soát tốt tổn thất áp suất, điều mà các thiết bị shell & tube truyền thống thường gặp khó khăn. Có hai loại:

• Z400/600: mạch đơn, 4 cổng kết nối.
• Z415/416: mạch đôi, 6 cổng, tối ưu cho cả tải toàn phần và tải từng phần.

Áp suất làm việc tối đa: 435.1 – 652.7 psi
Vật liệu hàn: Đồng hoặc Nickel
Tổng diện tích truyền nhiệt: Lên đến hơn 100 ft² tùy số lượng tấm

C Series – Thiết kế chuyên dụng cho hệ thống CO₂ áp suất siêu cao

C Series là dòng sản phẩm đặc biệt của Kaori, được cấp bằng sáng chế tại nhiều quốc gia, thiết kế riêng cho hệ thống sử dụng môi chất R744 (CO₂) trong chế độ subcritical, transcritical và supercritical.

Ba cấp áp suất làm việc chính:

• 1015 psi: cho các hệ thống CO₂ subcritical
• 1450 psi: transcritical
• 2030 psi: supercritical (ứng dụng trong CO₂ heat pump, gas cooler, economizer)

Đây là một trong số ít BPHE trên thị trường có khả năng đạt áp suất thử nghiệm lên đến 2074 psi và vượt qua bài test chu kỳ nhiệt >100.000 lần. Thiết bị có cấu trúc đặc biệt để chống biến dạng do giãn nở nhiệt và áp lực tức thời.

Ứng dụng: Heat pump CO₂, hệ thống làm lạnh trung tâm sử dụng R744, máy sấy CO₂, hệ thống công nghiệp nhiệt xanh

D Series – Tấm đôi chống nhiễm chéo môi chất

Dòng D Series được thiết kế với cấu trúc double wall, nghĩa là hai tấm thép được hàn chồng lên nhau nhưng có khe hở siêu nhỏ để phát hiện sớm rò rỉ môi chất. Cấu trúc này đặc biệt hữu ích cho các hệ thống trao đổi giữa môi chất độc lập, nơi yêu cầu cao về an toàn (ví dụ: nước uống – chất tải lạnh công nghiệp).

Đây là giải pháp lý tưởng trong các hệ thống yêu cầu cách ly tuyệt đối giữa hai môi trường truyền nhiệt và khả năng kiểm soát rò rỉ tức thời.

Ứng dụng: ngành thực phẩm, dược phẩm, nước uống công nghiệp
Áp suất làm việc: tối đa 652.7 psi
Vật liệu hàn: Đồng
Tùy chọn: 4 hoặc 6 cổng kết nối

E/F Series – BPHE áp suất thấp, chi phí tối ưu

E/F Series là dòng trao đổi nhiệt tiết kiệm chi phí, thích hợp cho các ứng dụng có áp suất làm việc và yêu cầu truyền nhiệt thấp. Dòng này duy trì chất lượng truyền nhiệt ổn định ở chi phí sản xuất và vận hành thấp hơn, phù hợp với các hệ thống phụ hoặc điều kiện không yêu cầu cao về công suất.

Ứng dụng: hệ thống nước nóng dân dụng, chiller cỡ nhỏ, ứng dụng ổn định áp suất thấp
Áp suất làm việc: khoảng 290 psi
Vật liệu hàn: Đồng

I Series – Kháng va đập, thiết kế cho điều kiện khắc nghiệt

I Series được phát triển để chịu được rung động cơ học, biến thiên nhiệt độ và áp suất đột ngột, thường gặp trong các hệ thống công nghiệp nặng. Cấu trúc tấm được gia cường và khoảng cách dòng được tính toán để hạn chế tác động cơ học lâu dài.

Ứng dụng: máy cắt laser, hệ thống làm mát công nghiệp, môi trường rung lắc
Áp suất làm việc: đến 435 psi
Vật liệu hàn: Đồng hoặc tùy biến theo yêu cầu

Q Series – Làm mát dầu, tối ưu cho thủy lực

Q Series là dòng trao đổi nhiệt chuyên dụng cho làm mát dầu thủy lực, nơi độ nhớt của môi chất cao hơn nước hoặc gas. Thiết kế của dòng này cho phép dòng chảy ổn định, phân bố đều, đảm bảo không gây hiện tượng tạo điểm nóng cục bộ trong hệ thống thủy lực.

Ứng dụng: máy ép, hệ thống thủy lực, máy công nghiệp nặng
Lưu lượng lớn – phù hợp lắp đặt song song để tăng tải nhiệt
Vật liệu hàn: Đồng

H/T Series – Chịu nhiệt cao, phù hợp môi trường khắc nghiệt

H/T Series được thiết kế dành riêng cho các ứng dụng có nhiệt độ vận hành cao. Vật liệu và cấu trúc của dòng này chịu được giãn nở nhiệt lặp đi lặp lại mà không giảm độ kín hay hiệu suất truyền nhiệt.

Ứng dụng: hệ thống lò hơi phụ trợ, làm mát dầu nóng, ORC, hệ thống nhiệt thải
Nhiệt độ làm việc tối đa: 392°F (200°C)
Vật liệu hàn: Đồng

M Series – Chống ăn mòn, dùng vật liệu Nickel

M Series sử dụng vật liệu hàn bằng Nickel, giúp tăng khả năng chống ăn mòn với các môi chất đặc biệt như amoniac, glycol đậm đặc, nước biển hoặc axit nhẹ. Đây là dòng sản phẩm dành cho môi trường hóa chất hoặc những hệ thống không thể sử dụng vật liệu đồng.

Ứng dụng: hệ thống làm lạnh bằng NH₃, xử lý nước biển, trao đổi nhiệt công nghiệp hóa chất
Vật liệu hàn: Nickel
Tấm: thép không gỉ 316L hoặc tùy biến theo yêu cầu kháng hóa chất

Các ứng dụng thực tế của bộ trao đổi nhiệt Kaori

1. Hệ thống máy bơm nhiệt (Heat Pump)

Trong hệ thống heat pump, BPHE Kaori đóng vai trò là dàn bay hơi và dàn ngưng tụ, nơi trao đổi nhiệt giữa môi chất lạnh và nước. Nhờ thiết kế tấm vi kênh (R Series) hoặc thiết kế tiêu chuẩn (K Series), Kaori đảm bảo truyền nhiệt nhanh, tổn thất áp suất thấp, giúp tối ưu hiệu suất COP của toàn hệ thống.

2. Làm mát dầu thủy lực (Hydraulic Oil Cooling)

Với độ nhớt cao và yêu cầu ổn định nhiệt độ, dầu thủy lực cần bộ trao đổi nhiệt có tiết diện dòng phù hợp và khả năng chống tạo điểm nóng. Q Series của Kaori được thiết kế chuyên biệt cho môi chất dạng dầu, giúp bảo vệ máy ép, máy CNC, hệ thống thủy lực công nghiệp.

3. Hệ thống CO₂ siêu tới hạn (CO₂ Heat Pump / Refrigeration)

CO₂ (R744) có áp suất làm việc rất cao, đặc biệt trong các chu trình transcritical. C Series của Kaori là một trong số ít dòng BPHE có thể chịu áp suất làm việc tới 2030 psi, dùng làm gas cooler, evaporator, economizer trong hệ thống sưởi dân dụng hoặc siêu thị. Tính ổn định và tuổi thọ cao đã được kiểm nghiệm với trên 100.000 chu kỳ nhiệt.

4. ORC – Chu trình Rankine hữu cơ (Organic Rankine Cycle)

Trong hệ thống phát điện từ nhiệt thải, BPHE được sử dụng để trao đổi nhiệt giữa chất tải nhiệt (thường là dầu hoặc glycol) và môi chất làm việc hữu cơ. Z Series của Kaori với thiết kế lưu lượng lớn, áp suất ổn định là giải pháp lý tưởng để thay thế thiết bị shell & tube cồng kềnh.

5. Chiller và hệ thống điều hòa trung tâm

BPHE Kaori dùng làm dàn trao đổi giữa nước và môi chất lạnh (R134a, R410A, R32…). Các model K Series, R Series hoặc dual circuit như K215D cho phép vận hành linh hoạt theo tải, giảm chi phí đầu tư và tiêu hao năng lượng.

6. Máy sấy khí (Compressed Air Dryer)

Trong các hệ thống xử lý khí nén, BPHE được dùng làm bộ trao đổi nhiệt giữa khí nóng – khí lạnh và tách ẩm. A Series của Kaori được cấp bằng sáng chế, tích hợp ba chức năng trong một: bay hơi, phân tách và làm lạnh sơ bộ, tiết kiệm không gian và tối ưu hiệu suất làm khô.

7. Hệ thống điều khiển nhiệt độ công nghiệp (Temperature Controller)

Trong các dây chuyền sản xuất đòi hỏi kiểm soát nhiệt chính xác (đúc nhựa, đùn, sơn tĩnh điện…), BPHE Kaori được dùng để ổn định nhiệt môi chất qua bộ gia nhiệt hoặc bộ làm mát nước.

8. Ứng dụng năng lượng tái tạo và pin nhiên liệu

BPHE dòng M Series với khả năng chống ăn mòn tốt, hỗ trợ trao đổi nhiệt trong hệ thống pin nhiên liệu, điện gió (làm mát hộp số), và trao đổi nhiệt tấm – tấm trong các chu trình hybrid.

Câu hỏi thường gặp về bộ trao đổi nhiệt Kaori (BPHE)

1. Bộ trao đổi nhiệt Kaori có những dòng sản phẩm nào?

Kaori hiện có hơn 10 dòng BPHE, bao gồm:

• K Series: Dòng tiêu chuẩn cho HVAC, chiller, bơm nhiệt.
• R Series: Hiệu suất cao, chuyên cho môi chất mới như R32, R410A.
• C Series: Chịu áp siêu cao, dùng cho hệ thống CO₂ transcritical.
• Z Series: Thiết kế lưu lượng lớn, thay thế thiết bị shell & tube.
• Các dòng đặc biệt: D (tấm đôi), M (chống ăn mòn), Q (làm mát dầu), v.v.

2. Làm sao để chọn đúng model bộ trao đổi nhiệt?

Việc chọn model phụ thuộc vào:

• Công suất trao đổi nhiệt (kW hoặc RT)
• Môi chất sử dụng (R134a, R32, CO₂…)
• Lưu lượng và nhiệt độ dòng nóng/lạnh
• Áp suất vận hành yêu cầu Kaori có cung cấp bảng chọn model theo môi chất và tải nhiệt, hoặc có thể liên hệ để được tính toán theo hệ thống cụ thể.

3. Bộ trao đổi nhiệt Kaori chịu được áp suất và nhiệt độ tối đa bao nhiêu?

• Tùy dòng sản phẩm, áp suất làm việc từ 145 psi đến 2030 psi.
• Nhiệt độ tối đa thường là 392°F (200°C). C Series là dòng có giới hạn cao nhất, chuyên cho ứng dụng CO₂ siêu tới hạn.

4. Có thể sử dụng bộ trao đổi nhiệt Kaori cho môi chất ăn mòn không?

Có. Dòng M Series sử dụng vật liệu hàn Nickel, phù hợp với các môi chất ăn mòn như: NH₃, glycol nồng độ cao, nước biển hoặc một số chất hóa học nhẹ.

5. Có thể thay thế thiết bị ống chùm bằng BPHE Kaori không?

Hoàn toàn có thể. Z Series được thiết kế với lưu lượng lớn và tổn thất áp suất thấp, đủ khả năng thay thế thiết bị shell & tube trong nhiều ứng dụng công nghiệp.

6. Sản phẩm có chứng chỉ quốc tế nào?

Tất cả các dòng BPHE Kaori đều được sản xuất theo hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2015 và đạt các chứng nhận như:

• ASME, CE/PED, UL, CRN
• Bằng sáng chế tại Đài Loan, Nhật, Hàn, Mỹ, Đức

7. Bảo trì và vệ sinh thiết bị như thế nào?

• Kaori BPHE là thiết bị hàn kín, không tháo rời.
• Vệ sinh định kỳ bằng dung dịch tẩy cặn (chemical cleaning) qua phương pháp CIP (Clean In Place).
• Nên lắp thêm lọc rác và đồng hồ chênh áp để phát hiện sớm nghẹt kênh hoặc bám cặn.

8. Có hỗ trợ tùy chỉnh thiết kế theo yêu cầu không?

Có. Kaori hỗ trợ tùy biến số lượng tấm, cổng kết nối (threaded, flanged, clamp...), vật liệu hàn (copper/nickel), để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cụ thể.

9. BPHE Kaori có sử dụng được cho dầu không?

Có. Dòng Q Series được thiết kế chuyên biệt để làm mát dầu thủy lực, chịu được độ nhớt cao và nhiệt độ đầu vào lớn mà vẫn đảm bảo dòng chảy ổn định.

10. Tuổi thọ của bộ trao đổi nhiệt Kaori là bao lâu?

Tuổi thọ thiết bị phụ thuộc vào điều kiện vận hành và chất lượng nước/môi chất. Với thiết kế đúng và bảo trì định kỳ, BPHE Kaori có thể hoạt động ổn định từ 10–15 năm trong điều kiện tiêu chuẩn công nghiệp.

Bạn đang thiết kế một hệ thống cần trao đổi nhiệt hiệu quả và ổn định?
Hãy liên hệ với chúng tôi – đội ngũ kỹ thuật sẵn sàng hỗ trợ bạn chọn đúng model BPHE phù hợp nhất.