مقدمه

 به‌طور خلاصه مبدل حرارتی ابزار انتقال حرارت بین دو سیال (مایع/گاز) است. این ابزار تأسیساتی برای هر دو فرآیند سرمایش و گرمایش مورداستفاده قرار می‌گیرد. در کارخانجات، سیالات را توسط دیواره‌ای جامد از یکدیگر جدا می‌کنند.تا از اختلاط و ترکیب آن‌ها با یکدیگر جلوگیری کند. موارد استفاده از مبدل حرارتی طیف گسترده‌ای دارد؛ در گرمایش فضا، تهویه مطبوع، کارخانه‌های شیمایی، پردازش گاز طبیعی و… به‌عنوان مثالی از یک مبدل های حرارتی می‌توان به هیت سینک اشاره کرد که یک مبدل حرارتی غیرفعال است؛ این ابزار تأسیساتی گرمای تولید شده توسط یک وسیله مکانیکی یا الکترونیکی را به یک محیط سیال که غالباً هوا یا خنک‌کننده مایع است انتقال می‌دهد بدین ترتیب وسیله دمای وسیله موردنظر پایین آمده و خنک می‌شود.مبدل حرارتی و کاربرد آن .

طبقه‌بندی مبدل حرارتی

مبدل‌های حرارتی باتوجه‌به ترتیب جریان به سه دسته تقسیم می‌شوند: مبدل حرارتی و کاربرد آن

• مبدل‌های حرارتی جریان موازی:

 طرز کار این نوع به‌صورتی است که دو سیال از یک سو وارد مبدل می‌شوند و به‌موازات یکدیگر به‌سوی دیگر مبدل حرکت می‌کنند.

• مبدل‌های حرارتی ضد جریان:

 این نوع از مبدل حرارتی به‌صورتی است که سیالات از دو سوی مخالف وارد مبدل می‌شوند و حرکت می‌کنند تا انتقال دما صورت بگیرد.

• مبدل های حرارتی با جریان متقاطع:

سیالات در این دسته از مبدل‌های حرارتی تقریباً باحالتی عمود بر یکدیگر در مبدل جریان می‌یابند.

انواع مبدل‌های حرارتی

از ساده‌ترین انواع مبدل‌های حرارتی می‌توان به “مبدل‌های دو لوله “اشاره کرد. این دسته از مبدل‌ها هم به‌منظور طراحی و هم برای تعمیر قیمت مناسبی دارند و این مسئله آن‌ها را به یک انتخاب مناسب برای صنایع کوچک تبدیل می‌سازد؛ اما در مقابل این ویژگی باید بگوییم که آن‌ها از راندمان پایینی برخوردار است و جای زیادی را اشغال می‌کنند بنابراین در مقیاس‌های بزرگ نیاز به مبدل حرارتی کارآمدتری مانند “پوسته و لوله “داریم … در این بخش قصد داریم به شرح انواع و کارایی مبدل‌های حرارتی بپردازیم:

مبدل های حرارتی دو لوله

 همان‌طور که در بخش قبلی مقاله گفتیم این نوع از مبدل‌های حرارتی ساده‌ترین آن‌ها هستند و درباره کارای آن‌ها باید بگوییم زمانی که یک سیال از لوله کوچک‌تر جریان می‌یابد سیال دیگر به شکاف حلقوی بین لوله می‌ریزد، این جریان می‌تواند از نوع جریان موازی باشد.

 

مبدل های حرارتی پوسته و لوله

یکی دیگر از انواع مبدل های حرارتی، مبدل حرارتی پوسته و لوله است. اجزای اصلی این دسته از مبدل‌های حرارتی عبارت‌اند از: جعبه لوله، پوسته، هدرهای انتهایی جلو عقب، بافل‌ها یا باله‌ها. این مبدل متشکل از انواع لوله‌هایی حاوی مایعات است که باید سرد یا گرم شوند. معمولاً از بافل‌ها به‌منظور حفاظت از لوله‌ها، هدایت جریان سیال به داخل لوله به یک روش طبیعی و حداکثر رساندن تلاطم سیال پوسته استفاده می‌شود. در این مبدل های حرارتی هوا با فناوری پوسته و لوله پره‌هایی را روی آن‌ها اضافه می‌کنند تا ناحیه انتقال حرارت در سوی هوا افزایش‌یافته و پیکربندی لوله و باله حاصل شود.

مبدل های حرارتی صفحه‌ای

یک مبدل حرارتی صفحه‌ای شامل صفحات نازک انتقال حرارت است که در کنار هم قرار دارند. چینش واشر هر جفت صفحه سبب ایجاد دو سیستم کانال مجزا می‌شود. معمولاً هر جفت از این صفحات کانالی را تشکیل می‌دهند که امکان جابه‌جایی سیال در آن فراهم می‌کند، این جفت‌ها با روش‌های جوش و پیچ متصل می‌شوند.

کندانسورها و بویلرها

مبدل‌های حرارتی که مجهز به سیستم انتقال حرارت دو فاز، کندانسور، بویلر و اپراتورها هستند. کندانسورها ابزار خنک‌سازی گاز یا بخار داغ هستند که آن‌ها را تا میزان متراکم شدن خنک کرده و گاز را به مایع تبدیل می‌کنند. در تعاریف علمی تبدیل مایع به گاز، تبخیر و عکس این فرایند را تراکم یا میعان می‌گویند. کندانسور سطحی از رایج‌ترین انواع کندانسورها است که شامل یک دستگاه به‌منظور تأمین آب می‌شود.

مبدل های حرارتی صفحه و پوسته

 این نوع مبدل، متشکل از مبدل حرارتی صفحه‌ای و فناوری مبدل لوله و پوسته است. قلب این مبدل شامل یک بسته صفحه دایره‌ای کاملاً جوشی است که با فشردن و برش این صفحات گرد و جوش دادن آن‌ها به یکدیگر تشکیل می‌شود. روند کار مبدل‌های حرارتی صفحه و پوسته بدین‌صورت است که نازل‌ها جریان سیال را به داخل و خارج از صفحات گرد انتقال می‌دهند. این مبدل های حرارتی امکان انتقال حرارت بالا، فشار و دمای عملیاتی بالا و… فراهم می‌کند همچنین ازآنجایی‌که کاملاً بدون واشر عمل می‌کند امنیت در برابر نشتی در دما و فشار بالا را ممکن می‌سازد.

مبدل حرارتی چرخ آدیاباتیک

از انواع مبدل حرارتی می‌توان مبدل‌های حرارتی چرخ آدیاباتیک را نام برد. این مبدل‌های حرارتی از یک مایع میانی یا ذخیره جامد به‌منظور نگه‌داشتن گرما استفاده می‌کند سپس این ماده به‌سوی دیگر مبدل انتقال داده می‌شود تا آزاد گردد. تعداد مبدل‌های حرارتی از حد این مقاله فراتر می‌رود ما در این بخش تنها به تعدادی از آن‌ها اشاره کردیم … .مبدل حرارتی و کاربرد آن

نگه‌داری و نظارت مبدل‌های حرارتی در تاسیسات

مبدل‌های حرارتی تجاری به‌صورت آنلاین مورد نظارت و بررسی قرار می‌گیرند. این کار به‌وسیله ردیابی ضریب انتقال حرارت کلی صورت می‌گیرد. این ضریب ممکن است در طول زمان رسوب گرفته و کاهش یابد بنابراین برای بازگشت این ضریب انتقال به حالت قبلی، باید رسوب‌گیری انجام شود.

 مبدل‌های حرارتی صفحه و قاب را می‌توان طی هر دوره جدا نمود و پاک‌سازی کرد؛ به‌طور مثال مبدل‌های حرارتی را می‌توان به روش‌هایی مختلفی مانند تمیزکاری اسیدی، سند بلاست، جت آب پرفشار و… پاک‌سازی کرد. امروزه شرکت‌های مختلف جهت جلوگیری از رسوب زیستی، از فناوری نوسانات آب استفاده می‌کنند چراکه عدم استفاده از مواد شیمیایی به‌منظور رسوب‌گیری به ایجاد افت فشار اندک در مبدل حرارتی کمک می‌کند. مبدل حرارتی و کاربرد آن 

کلام آخر

 مبدل‌های حرارتی شامل صفحاتی هستند که سیال در آن‌ها جریان دارد و با حرکت خود سبب انتقال حرارت می‌شود. این مبدل‌های حرارتی در کارخانه‌های متعدد مورداستفاده قرار می‌گیرد و شامل انواع مختلفی است که باتوجه‌به پتانسیل تاسیسات موردنظر انتخاب می‌شود. مبدل‌های دو لوله ساده‌ترین مبدل‌های حرارتی در تاسیسات هستند که برای انجام پروژه‌های کوچک انتخاب مناسبی به شمار می‌رود. از دیگر انواع مبدل‌های حرارتی نیز می‌توان به مبدل پوسته و لوله، چرخ آدیاباتیک و… هستند. تمامی انواع این مبدل‌های حرارتی در هر دوره باید پاک‌سازی شوند تا رسوبات حاصل از فرآیند انتقال حرارت از آن‌ها زدوده شود.

سایت رداصنعت به پشتوانه هلدینگ رداسازه آماده ارائه کلیه خدمات و تجهیزات صنعتی و ساختمانی است. انجام کلیه خدمات اجرائی، فنی و مهندسی را از رداصنعت بخواهید. مبدل حرارتی و کاربرد آن