کویل های مسی و استیل

مبدل حرارتی

مبدل حرارتی (Heat exchanger) دستگاهی است که انرژی حرارتی را از سیالی به سیال دیگر منتقل می کند. سیال ممکن است مایع یا گاز باشد. به این صورت که دو سیال با دمای مختلف را وارد محفظه می کنند و میان آن ها انتقال حرارت صورت می گیرد.

کاربرد مبدل حرارتی در پالایشگاه ، نیروگاه ، موتورخانه ساختمان ، یخچال ، سیستم های تهویه مطبوع و … می باشد.

انواع مبدل حرارتی :

این نوع از مبدل ها که در صنعت کاربرد بیشتری دارند خود به چند دسته ی مختلف تقسیم بندی می شوند :

۱- تک لوله ای ۲- لوله مارپیچ ۳- دو لوله ای ۴- چند لوله ای ۵- لوله پوسته ۶- مبدل های صفحه ای ۷- مبدل پره دار ۸- مبدل حرارتی صفحه و شاسی

مبدل های با لوله های u شکل ( u – Tube Exchanger )

این نوع مبدل حرارتی شامل فقط یک کانال و یک صفحه لوله می باشد. از این رو ورودی و خروجی لوله ها از طریق یک کانال که به دو قسمت تقسیم شده است ، صورت می گیرد . همانطور که از نام این مبدل حرارتی پیدا است لوله ها به شکل حرف لاتین U  ساخته می شوند . با باز کردن پیچ و مهره ها ، کانال از پوسته جدا می شود و صفحه لوله ها و دسته لوله ها را می توان از پوسته خارج نمود به طوری که امکان تمیز کردن و بازرسی قسمت داخلی لوله ها می باشد . از طرفی نمی توان جریان های حاوی مواد جامد (کثیف) را به خاطر ایجاد ساییدگی در خم موجود در لوله ها استفاده کرد . این مبدل ها برای سیالاتی به کار می روند که اختلاف درجه حرارت زیادی داشته باشند ، زیرا انتهای U شکل لوله ها ، امکان انبساط و انقباض را تا حد زیادی به وجود می آورند .

مزایا :

۱- در حجم کم ایجاد سطح بزرگی برای انتقال حرارت می کنند.

۲- طراحی مکانیکی خوبی دارند

۳- روش ساخت تثبیت شده خوبی دارند

۴- قابلیت استفاده برای دامنه وسیعی از مواد را دارند

۵- به راحتی تجهیز می شوند

۶- روش طراحی خوب و تثبیت شده ای دارند

مبدل های پوسته و لوله SHELL & TUBE HEAT EXCHANGER :

متداولترین و پرکاربردترین نوع مبدل های حرارتی که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد مبدل های حرارتی لوله- پوسته می باشد که برای کاربرد های مختلف و در اندازه های گوناگون طراحی و ساخته می شود .از این نوع مبدل ها به منظور تبخیر یک مایع یا کندانس کردن یک بخار و یا انتقال حرارت بین دو مایع استفاده می شود . این نوع از مبدل ها از تعداد زیادی لوله حاوی سیال که بخش خارجی آن با سیال دیگر در تماس می باشد تشکیل یافته و عمل انتقال حرارت از طریق سطح واسط که همان بدنه یا جداره لوله است امکان می پذیرد پس باید جنس لوله ها به گونه ای انتخاب گردد که علاوه بر استقامت ، رسانای خوب گرما نیز باشد .

در مبدل های لوله-پوسته معمولا دو صفحه از جنس فلز در ابتدا و انتهای مبدل قرار می گیرد که به تعداد لوله های داخل مبدل بر روی این ورقه ها سوراخ ایجاد شده است و این لوله ها به صفحه لوله از طریق جوش یا به طریقه مکانیکی متصل شده اند .دو سر مبدل یعنی سر جلویی و عقبی مبدل به گونه ای طراحی و ساخته می شود که سیال از یک سر مبدل وارد شده و به سمت ورودی لوله ها هدایت شود و پس از عبور از لوله ها وارد سر عقبی شده و در آنجا جمع آوری گردد.

هنگامی که سطح انتقال حرارت لازم برای مبدل های دو لوله زیا شود بهتر است از مبدل های پوسته و لوله استفاده شود . مبدل های پوسته و لوله به طور وسیعی در فرایند های انتقال حرارت برای کاربرد های مایع/مایع و همچنین در کندانسورها و مولدهای بخار استفاده می شوند . این مبدل ها برای انتقال حرارت مشخصی سطح کمتری به نسبت مبدل های لوله ای اشغال می کنند.

اجزای تشکیل دهنده یک مبدل حرارتی لوله-پوسته عبارتند از :

• لوله
• پوسته
• بافل ها
• هد جلویی
• هد پشتی
• صفحات تیوب ها
• نازل ها

کاربرد :

بی تردید مبدل های حرارتی اجزای جدایی ناپذیر و پر کاربرد صنعت هستند . این تجهیزات به طور گسترده در صنایع تهویه ی مطبوع ، صنایع غذایی، الکترونیک ، خودرو ، نفت و گاز ، فرایند های شیمیایی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شوند .