Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong các tổ hợp công nghiệp hóa chất, dầu khí và phân bón, thiết bị trao đổi nhiệt đóng vai trò then chốt trong việc quản lý và tối ưu hóa năng lượng của toàn bộ dây chuyền công nghệ. Tại Nhà máy Đạm Phú Mỹ (thuộc Tổng công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí – PVFCCo, đóng tại Khu công nghiệp Phú Mỹ 1, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu), xưởng Urê sử dụng công nghệ của hãng Snamprogetti (Ý) với công suất thiết kế ban đầu là 2.200 tấn Urê/ngày (tương đương 740.000 tấn/năm).

Vào năm 2010, nhà máy đưa hệ thống thu hồi $\text{CO}_2$ từ khói thải lò hơi vào vận hành, bổ sung dòng $\text{CO}_2$ vào cửa hút máy nén, nâng tải hoạt động của phân xưởng Urê lên mức khoảng 2.450 tấn Urê/ngày (vượt công suất thiết kế tối đa ban đầu). Việc tăng tải vượt định mức, kết hợp với thời gian vận hành liên tục sau 8 năm (từ năm 2004 đến 2012), khiến các thiết bị trao đổi nhiệt bắt đầu xuống cấp và xuất hiện hiện tượng tích tụ cáu cặn (fouling) trên bề mặt truyền nhiệt. Điều này dẫn đến sự suy giảm hiệu suất truyền nhiệt, làm sai lệch các thông số công nghệ và gia tăng tiêu hao các tiện ích phụ trợ (hơi nước bão hòa các cấp, nước làm mát) nhằm duy trì điều kiện vận hành.

Bên cạnh yếu tố kỹ thuật, bối cảnh thị trường phân bón giai đoạn 2012 ghi nhận sự cạnh tranh gay gắt khi nguồn cung Urê nội địa tăng mạnh (các nhà máy Đạm Cà Mau, Đạm Ninh Bình đi vào hoạt động nâng tổng cung nội địa vượt mức 2.340 nghìn tấn/năm so với nhu cầu 2.000 – 2.200 nghìn tấn/năm). Đồng thời, giá khí thiên nhiên đầu vào từ PV Gas tăng từ ngày 01/01/2012 làm tăng trực tiếp giá thành sản phẩm. Việc đánh giá chính xác hiện trạng hoạt động của hệ thống trao đổi nhiệt để tối ưu hóa năng lượng là yêu cầu kỹ thuật cấp bách.

Thời điểm Đạm Phú Mỹ (nghìn tấn) Đạm Hà Bắc (nghìn tấn) Đạm Cà Mau (nghìn tấn) Đạm Ninh Bình (nghìn tấn) Đạm Công Thanh (nghìn tấn) Đạm ngoại nhập (nghìn tấn) Tổng cung Urê nội địa (nghìn tấn) Nhu cầu Urê nội địa (nghìn tấn) Lượng Urê thừa so với nhu cầu (nghìn tấn)
2010 740 180 0 0 0 1080–1280 920 2000–2200 -
2011 770 180 0 0 0 1080–1280 950 2000–2200 -
2012 800 180 800 560 0 1050–1250 2340 2000–2200 140–340
2013 800 180 800 560 0 - 2340 2000–2200 140–340
2014 800 500 800 560 0 - 2660 2000–2200 460–660
Sau 2014 800 500 800 560 560 - 3220 2000–2200 1020–1120

Nhiệm vụ và mục tiêu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Mô phỏng toàn bộ các thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống của xưởng Urê – Nhà máy Đạm Phú Mỹ bằng phần mềm chuyên dụng HTRI.
  2. Đánh giá hiệu quả truyền nhiệt và mức độ đáp ứng của các hệ thống tiện ích phụ trợ ở điều kiện hoạt động mới (sau khi tăng tải với nguồn $\text{CO}_2$ bổ sung) so với thiết kế ban đầu.
  3. Đánh giá nguyên nhân gây quá tải hoặc suy giảm hiệu suất ở từng thiết bị cụ thể, từ đó đề xuất biện pháp cải tiến kỹ thuật hoặc điều chỉnh thông số vận hành phù hợp.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng: Hệ thống các thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống (Shell and Tube) thuộc phân xưởng Urê.
  • Không gian: Nhà máy Đạm Phú Mỹ, Khu công nghiệp Phú Mỹ 1, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.
  • Thời gian: Dữ liệu vận hành thực tế thu thập tại thời điểm năm 2012 sau khi xưởng đã nâng công suất ổn định lên mức 2.450 tấn/ngày.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình tính toán

Nghiên cứu dựa trên nền tảng nhiệt động lực học, nguyên lý truyền nhiệt và cơ học lưu chất áp dụng cho thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống:

  • Phương trình truyền nhiệt và cân bằng năng lượng: Tính toán tải nhiệt trao đổi ($Q$), chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit ($\Delta T_{lm}$), hệ số cấp nhiệt phía vỏ và phía ống ($h_s, h_t$), hệ số truyền nhiệt tổng quát thực tế ($U_{act}$) và hệ số truyền nhiệt yêu cầu ($U_{req}$).
  • Lý thuyết về hiện tượng bám bẩn (Fouling): Dựa trên các công trình nghiên cứu tổng hợp về cáu cặn của Hans Müller và Steinhagen (2000) để phân tích sự cản trở truyền nhiệt do lớp kết tủa vô cơ/hữu cơ sinh ra từ dòng công nghệ mang hợp chất cacbamat, urê nóng chảy và khí ngưng tụ.
  • Chỉ số diện tích dư (% Overdesign): Được xác định thông qua phần mềm HTRI để so sánh bề mặt truyền nhiệt hiện có với bề mặt thực sự cần thiết trong điều kiện công nghệ mới.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp mô phỏng kỹ thuật số kết hợp phân tích đối sánh thực nghiệm:

  • Công cụ mô phỏng: Phần mềm HTRI Xchanger Suite (phiên bản 5.0), sử dụng trực tiếp module Xist chuyên dụng cho việc tính toán, thiết kế, mô phỏng và đánh giá (rating/simulation) thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ và ống chùm.
  • Quy trình thực hiện mô phỏng:
    1. Khai báo kiểu kết cấu cơ khí (chuẩn TEMA) của thiết bị: đường kính vỏ, chiều dài ống, số lượng ống, bước ống (tube pitch), kiểu bố trí ống (tube layout angle), số pass dòng, thông số tấm chắn (baffles: type, spacing, cut), kích thước ống nối (nozzles).
    2. Khai báo các dòng lưu chất công nghệ và tiện ích phụ trợ (dòng nóng và dòng nguội), bao gồm cấu tử hóa học ($\text{NH}_3, \text{CO}_2$, Urê, Nước, Biuret, khí trơ), nhiệt độ vào/ra, áp suất làm việc, lưu lượng khối lượng/thể tích, tính chất nhiệt vật lý.
    3. Thiết lập chế độ chạy mô phỏng (Simulation / Rating mode) để xác định hệ số truyền nhiệt, độ giảm áp ($\Delta P$), vận tốc dòng chảy qua chùm ống và vỏ, cùng mức độ dư nhiệt (% overdesign).
    4. Đánh giá kiểm tra: So sánh số liệu tính toán từ mô phỏng HTRI với dữ liệu thiết kế cơ sở (design data sheet) và dữ liệu vận hành thực tế.

Nguồn dữ liệu

  • Dữ liệu thiết kế gốc của các thiết bị trao đổi nhiệt do nhà thầu Snamprogetti và các nhà chế tạo cung cấp trong hồ sơ kỹ thuật nhà máy.
  • Dữ liệu vận hành thực tế được trích xuất từ hệ thống điều khiển phân tán DCS (Distributed Control System) của phòng điều khiển trung tâm xưởng Urê tại thời điểm vận hành ổn định ở tải mới. Các giá trị được lấy trung bình với tần số xuất hiện cao nhất.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Mở đầu

Chương này phân tích tổng quan tình hình nghiên cứu về thiết bị trao đổi nhiệt và vấn đề bám cặn trong công nghiệp hóa chất. Tác giả nêu rõ tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ việc gia tăng cạnh tranh trên thị trường phân bón nội địa năm 2012 và áp lực tăng giá khí nguyên liệu của PV Gas. Nội dung trình bày bối cảnh xưởng Urê Đạm Phú Mỹ nâng tải lên 2.450 tấn/ngày nhờ nguồn $\text{CO}_2$ thu hồi từ năm 2010, dẫn đến các thiết bị trao đổi nhiệt sau 8 năm vận hành bị quá tải cục bộ hoặc suy giảm hiệu quả truyền nhiệt. Từ đó, chương xác định mục tiêu khoa học, ý nghĩa thực tiễn và phạm vi giải quyết của luận văn.

Chương 2: Tổng quan về nhà máy Đạm Phú Mỹ và hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt

Chương 2 trình bày chi tiết quy trình công nghệ tổng hợp Urê và hạ tầng thiết bị trao đổi nhiệt tại nhà máy:

  • Quy trình công nghệ xưởng Urê (Snamprogetti): Bao gồm các công đoạn phản ứng tổng hợp cao áp (147–157 barg), phân hủy trung áp (19,5 barg) và thu hồi $\text{NH}_3\text{-CO}_2$, phân hủy thấp áp (4 barg), cụm cô đặc chân không 2 cấp (0,33 bara và 0,04 bara) đưa nồng độ Urê lên 99,75% trước khi qua tháp tạo hạt, và cụm xử lý nước công nghệ (tháp chưng cất T-1002, tháp thủy phân Urê R-1002 ở 34,3 barg, $235^\circ\text{C}$).
  • Hệ thống phân phối hơi phụ trợ: Xưởng Urê được cấp 5 cấp hơi chính:
Ký hiệu Cấp hơi Áp suất vận hành Nhiệt độ vận hành Mục đích sử dụng chính
HS Hơi cao áp 38,2 barg $370^\circ\text{C}$ Chạy tuabin máy nén $\text{CO}_2$, cấp nhiệt thủy phân R-1002
MS Hơi trung áp 23,5 barg $325^\circ\text{C}$ Trích từ tuabin máy nén, cung cấp cho hệ hơi bão hòa MSS
MSS Hơi bão hòa trung áp 21,8 barg $219^\circ\text{C}$ Cấp nhiệt thiết bị Stripper E-1001, tăng áp hơi thấp áp
MLSS Hơi bão hòa trung thấp áp 4,9 barg $158^\circ\text{C}$ Sinh ra từ E-1005A; cấp cho E-1002A, E-1003, đáy T-1002
LSS Hơi bão hòa thấp áp 3,4 barg $147^\circ\text{C}$ Sinh ra từ E-1005B; cấp cho E-1014, E-1015, ejector chân không
  • Hệ thống nước rửa: Gồm 3 cấp: nước rửa áp rất cao KW (175 barg), nước rửa cao áp HW (22,5 barg) và nước rửa thấp áp LW (9 barg).
  • Các nguồn phát thải: Thống kê chi tiết lưu lượng, nồng độ phát thải liên tục và gián đoạn của khí trơ, bụi urê tháp tạo hạt ($35\text{ mg/Nm}^3$ urê, $30\text{ mg/Nm}^3\text{ NH}_3$), nước ngưng công nghệ sau xử lý ($54\text{ m}^3\text{/h}$, nồng độ $\text{NH}_3$ và urê $\le 5\text{ ppm}$).
  • Tổng quan lý thuyết thiết bị trao đổi nhiệt và phần mềm HTRI: Giới thiệu các module của HTRI Xchanger Suite (Xace, Xfh, Xhpe, Xjpe, Xist), cấu trúc giao diện và phương pháp tính toán kiểm tra thiết kế trong module Xist.

Chương 3: Mô phỏng các thiết bị trao đổi nhiệt xưởng Urê

Chương 3 tập trung thiết lập mô hình hình học và nhập dữ liệu dòng công nghệ cho toàn bộ danh mục các thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống trong xưởng Urê trên phần mềm HTRI:

Mã thiết bị Tên gọi thiết bị trong dây chuyền Đặc tính công nghệ chính
E-1001 Thiết bị Stripper Vỏ ống thẳng đứng, màng rơi (falling film), gia nhiệt bằng hơi bão hòa 21,8 barg
E-1002A/B Thiết bị phân hủy trung áp Gia nhiệt phân hủy cacbamat ở 19,5 barg bằng hơi 4,9 barg và nước ngưng
E-1003 Thiết bị phân hủy thấp áp Phân hủy màng rơi ở 4 barg, sử dụng hơi bão hòa 4,9 barg
E-1004 Thiết bị tiền cô đặc chân không Trao đổi nhiệt giữa khí phân hủy trung áp (phía vỏ) và dung dịch urê (phía ống)
E-1005A/B Thiết bị ngưng tụ cacbamat 1 & 2 Kiểu nồi đun (kettle), sinh hơi bão hòa 4,9 barg và 3,4 barg
E-1006 Thiết bị ngưng tụ trung áp Ngưng tụ hấp thụ $\text{CO}_2$ bằng nước làm mát
E-1007 Thiết bị tiền gia nhiệt dòng $\text{NH}_3$ cao áp Tận dụng nhiệt khí ngưng tụ phía vỏ để gia nhiệt dòng $\text{NH}_3$ lỏng
E-1008 Thiết bị ngưng tụ thấp áp Ngưng tụ hoàn toàn $\text{NH}_3\text{-CO}_2$ còn lại bằng nước làm mát
E-1009 Thiết bị ngưng tụ amoniac Ngưng tụ $\text{NH}_3$ đỉnh tháp T-1001 bằng nước làm mát
E-1010 Thiết bị làm nguội nước ngưng rửa Làm nguội nước ngưng từ bình V-1010 xuống $50^\circ\text{C}$ cấp cho bơm P-1011
E-1011 Thiết bị hấp thụ amoniac trung áp Hấp thụ hồi lưu $\text{NH}_3$, làm mát bằng nước làm mát phía vỏ
E-1013 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ cacbonat cao áp Gia nhiệt dung dịch cacbonat bằng nước ngưng đáy tháp chưng cất T-1002
E-1014 Thiết bị cô đặc chân không thứ nhất Làm việc ở 0,33 bara, gia nhiệt bằng hơi bão hòa 3,4 barg
E-1015 Thiết bị cô đặc chân không thứ hai Làm việc ở 0,04 bara, gia nhiệt bằng hơi bão hòa 3,4 barg
E-1018 Thiết bị gia nhiệt sơ bộ cho thủy phân Gia nhiệt nước ngưng vào tháp R-1002 bằng dòng sau thủy phân
E-1023 Thiết bị làm nguội nước ngưng hơi Làm mát nước ngưng bằng nước làm mát trước khi hồi lưu
E-1030/31/32 Bộ làm mát $\text{CO}_2$ cấp 1, 2, 3 máy nén K-1001 Làm mát khí $\text{CO}_2$ sau từng cấp nén bằng nước làm mát
PK3/E1, PK4/E1 Bộ ngưng tụ hệ thống chân không 1 & 2 Ngưng tụ hơi nước đỉnh bình tách chân không

Chương 4: Kết quả và bàn luận

Chương 4 tổng hợp các kết quả tính toán mô phỏng từ HTRI, phân tích hiệu quả truyền nhiệt và khả năng đáp ứng phụ tải của hệ thống:

  • Đánh giá hiệu quả trao đổi nhiệt: Trình bày bảng so sánh chi tiết các đại lượng nhiệt độ đầu ra, hệ số truyền nhiệt thực tế ($U_{act}$), hệ số truyền nhiệt yêu cầu ($U_{req}$), độ giảm áp qua vỏ/ống và tỷ lệ % overdesign của từng thiết bị.
  • Phân tích trạng thái thiết bị:
    • Nhóm thiết bị hoạt động ổn định và có dư tải: Xác định giới hạn công suất tối đa mà thiết bị có thể đáp ứng mà không cần thay đổi kết cấu cơ khí.
    • Nhóm thiết bị bị quá tải: Chỉ rõ nguyên nhân xuất phát từ lưu lượng dòng tăng do nâng công suất xưởng lên 2.450 tấn/ngày hoặc do trở lực nhiệt của lớp cáu cặn sau nhiều năm vận hành.
  • Đánh giá tiêu hao tiện ích phụ trợ: Phân tích tổng lượng hơi tiêu thụ (các cấp MSS, MLSS, LSS) và lượng nước làm mát tuần hoàn qua các bình ngưng/làm mát, chỉ ra các vị trí thất thoát nhiệt hoặc tiêu thụ năng lượng vượt định mức.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Tóm tắt toàn bộ kết quả mô phỏng đánh giá hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt, đồng thời kiến nghị các giải pháp vận hành tối ưu và chu kỳ vệ sinh định kỳ nhằm đảm bảo an toàn thiết bị khi vận hành ở dải phụ tải cao.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

  • Xây dựng thành công bộ mô hình mô phỏng hoàn chỉnh cho hơn 20 thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống thuộc xưởng Urê – Nhà máy Đạm Phú Mỹ trên phần mềm HTRI Xchanger Suite (module Xist).
  • Cung cấp bảng dữ liệu toàn diện về các thông số nhiệt - thủy lực ở điều kiện tăng tải (2.450 tấn Urê/ngày) so với thông số thiết kế gốc (2.200 tấn Urê/ngày), bao gồm: nhiệt tải trao đổi ($Q$), hệ số cấp nhiệt phía vỏ/ống ($h_s, h_t$), hệ số truyền nhiệt tổng quát thực tế ($U_{act}$), hệ số truyền nhiệt yêu cầu ($U_{req}$), tổn thất áp suất ($\Delta P$), vận tốc dòng thực tế và hệ số % overdesign.
  • Phân loại rõ ràng các nhóm thiết bị trong dây chuyền:
    • Xác định các thiết bị còn dư công suất truyền nhiệt (% overdesign dương cao), cho phép tiếp tục hoạt động an toàn ở phụ tải cao.
    • Định danh chính xác các thiết bị vận hành chạm ngưỡng hoặc bị quá tải nhiệt/thủy lực khi tăng lưu lượng $\text{CO}_2$ và dung dịch cacbamat.

Giải pháp và kiến nghị kỹ thuật

  • Đề xuất các biện pháp điều chỉnh thông số vận hành (lưu lượng, nhiệt độ, áp suất cấp hơi/nước làm mát) trên hệ thống DCS để tối ưu hóa chế độ làm việc cho từng thiết bị quá tải.
  • Đề xuất kế hoạch bảo dưỡng, tẩy rửa định kỳ lớp cáu cặn bề mặt truyền nhiệt (fouling removal) cho các thiết bị phân hủy và ngưng tụ chính (như E-1001, E-1002A/B, E-1003, E-1005A/B) nhằm phục hồi hệ số truyền nhiệt ban đầu.
  • Cân đối lại mạng lưới phân phối hơi bão hòa các cấp (MSS 21,8 barg, MLSS 4,9 barg, LSS 3,4 barg) và nước làm mát, giảm thiểu định mức tiêu hao năng lượng riêng trên mỗi tấn Urê thương phẩm.

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  • Chuyển đổi phương pháp tính toán kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt truyền thống (tính tay thủ công phức tạp và sai số lớn) sang ứng dụng phần mềm chuyên dụng HTRI có độ chính xác cao trong môi trường công nghiệp thực tế.
  • Cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật định lượng đáng tin cậy giúp đội ngũ kỹ sư công nghệ và ban quản lý Nhà máy Đạm Phú Mỹ đưa ra các quyết định điều hành sản xuất, tối ưu hóa quy trình hoặc lập kế hoạch đầu tư, nâng cấp thiết bị trong các kỳ bảo dưỡng tổng thể (turnaround).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Đề tài tập trung chuyên sâu vào các thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống (Shell and Tube), chưa thực hiện mô phỏng chi tiết các dạng thiết bị trao đổi nhiệt khác trong xưởng Urê như thiết bị dạng tấm (E-1016, E-1017, E-1024), thiết bị ống lồng ống (jacketing) hay thiết bị truyền nhiệt bằng điện.
    • Số liệu công nghệ đầu vào phụ thuộc vào dữ liệu trích xuất từ hệ thống DCS tại thời điểm vận hành ổn định điển hình; chưa khảo sát liên tục sự biến thiên thông số động theo các kịch bản dao động tải phức tạp của toàn nhà máy.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng mô phỏng và đánh giá hiệu quả truyền nhiệt cho toàn bộ các thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm và thiết bị trao đổi nhiệt thuộc phân xưởng Amoniac (Haldor Topsoe).
    • Tích hợp mô hình trao đổi nhiệt HTRI với các phần mềm mô phỏng nhiệt động tổng thể toàn nhà máy (như Aspen HYSYS, Aspen Plus) để đánh giá tối ưu hóa năng lượng trên toàn bộ chu trình công nghệ tích hợp.

Giá trị tham khảo

Bản luận văn là tài liệu chuyên khảo kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao đối với:

  • Kỹ sư vận hành và công nghệ hóa chất/lọc hóa dầu: Cung cấp phương pháp luận chi tiết và các bước thực hành từng bước trên phần mềm HTRI (Xist) để mô phỏng, đánh giá các bộ trao đổi nhiệt phức tạp trong điều kiện có chuyển pha (ngưng tụ, bốc hơi màng rơi, phản ứng tỏa nhiệt/thu nhiệt).
  • Sinh viên và học viên cao học ngành Kỹ thuật Hóa học, Kỹ thuật Hóa dầu, Năng lượng: Tham khảo cấu trúc tổng thể của dây chuyền sản xuất phân đạm công nghệ Snamprogetti, hệ thống phân phối hơi đa cấp, hệ thống nước rửa và phương pháp giải quyết bài toán cân bằng nhiệt - thủy lực trong công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao Nhà máy Đạm Phú Mỹ phải thực hiện đánh giá lại hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt vào năm 2012?

Từ năm 2010, nhà máy đưa hệ thống thu hồi $\text{CO}_2$ từ khói lò hơi vào vận hành, nâng tải xưởng Urê lên 2.450 tấn/ngày (vượt công suất thiết kế ban đầu 2.200 tấn/ngày). Sau 8 năm vận hành liên tục từ năm 2004, thiết bị bị bám cáu cặn và suy giảm hiệu quả truyền nhiệt, làm tăng tiêu hao năng lượng trong bối cảnh giá khí đầu vào tăng và thị trường phân đạm cạnh tranh cao.

2. Dây chuyền sản xuất của Nhà máy Đạm Phú Mỹ sử dụng bản quyền công nghệ của các hãng nào?

Nhà máy sử dụng công nghệ của hãng Haldor Topsoe (Đan Mạch) cho phân xưởng sản xuất Amoniac (công suất 1.350 tấn/ngày) và công nghệ của hãng Snamprogetti (Ý) cho phân xưởng sản xuất Urê (công suất thiết kế ban đầu 2.200 tấn/ngày).

3. Phân xưởng Urê quản lý và phân phối bao nhiêu cấp hơi phụ trợ?

Xưởng Urê sử dụng 5 cấp hơi chính:

  • Hơi cao áp (HS): 38,2 barg, $370^\circ\text{C}$.
  • Hơi trung áp (MS): 23,5 barg, $325^\circ\text{C}$.
  • Hơi bão hòa trung áp (MSS): 21,8 barg, $219^\circ\text{C}$.
  • Hơi bão hòa trung thấp áp (MLSS): 4,9 barg, $158^\circ\text{C}$.
  • Hơi bão hòa thấp áp (LSS): 3,4 barg, $147^\circ\text{C}$.

4. Phần mềm HTRI và module nào được tác giả sử dụng để mô phỏng các thiết bị trong luận văn?

Tác giả sử dụng phần mềm HTRI Xchanger Suite (phiên bản 5.0) của tập đoàn Heat Transfer Research, Inc., trực tiếp dùng module Xist (chuyên dùng để mô phỏng, thiết kế và đánh giá thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vỏ và ống chùm).

5. Dữ liệu vận hành dùng cho bài toán mô phỏng được thu thập từ nguồn nào?

Dữ liệu lưu lượng, nhiệt độ và áp suất thực tế được lấy trực tiếp từ màn hình điều khiển phân tán DCS (Distributed Control System) tại phòng điều khiển trung tâm xưởng Urê ở trạng thái vận hành ổn định sau khi đã tăng tải.

Kết luận

Luận văn thạc sĩ của tác giả Cổ Kim Dũng đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán kỹ thuật đánh giá hiệu quả truyền nhiệt của hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ ống tại xưởng Urê – Nhà máy Đạm Phú Mỹ khi vận hành ở công suất cao (2.450 tấn Urê/ngày). Thông qua việc ứng dụng công cụ mô phỏng chuyên dụng HTRI Xchanger Suite (module Xist) trên nền dữ liệu thực tế từ hệ thống DCS, tác giả đã định lượng chính xác hệ số truyền nhiệt, tổn thất áp suất và mức độ dư/thiếu diện tích của từng thiết bị công nghệ. Các phát hiện và đề xuất kỹ thuật trong công trình là cơ sở khoa học quan trọng giúp nhà máy tối ưu hóa chế độ vận hành, giảm định mức tiêu hao năng lượng phụ trợ và nâng cao năng lực cạnh tranh sản xuất.