تحویل اکسپرس

تحویل فوری و سالم محصول

تخفیف ویژه

تخفیفات ویژه برای مناسبت ها

راهنمای خرید

آموزش راهنمای خرید کاربران

ضمانت بازگشت

بازگشت 30 روزه محصول
۱۳ شهریور ۱۳۹۵
11 views
نظر %

آشنایی با مبدل های حرارتی (HEAT EXCHANGERS)

مبدل های حرارتی تجهیزاتی صنعتی می باشند که به کمک آنها می توان در اثر تماس غیر مستقیم دو سیال، سیال دیگر را گرم یا سرد نمود.

از طرفی دیگر کاربرد اصول انتقال حرارت در طراحی تجهیزات برای مقاصد خاص  ، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است و هدف از به کارگیری اصول انتقال حرارت در طراحی، تلاش برای رسیدن به هدف توسعه تولید برای سوددهی اقتصادی می باشد. در حقیقت آگاهی از نوع مبدل براساس سیال هایی که از آن عبور می کنند نقش مهمی در طراحی و محاسبات فنی ومالی مبدل های حرارتی به دنبال خواهد داشت

دسته بندی مبدل های حرارتی

مبدل های حرارتی اصولا براساس موارد ذیل دسته بندی می باشند:

۱-بر مبنای پدیده انتقال:

تبادل انرژی بین دو سیال به صورت تماس مستقیم یا غیرمستقیم صورت می گیرد: در نوع مستقیم، حرارت بین دو سیال که با هم تماس مستقیم دارند مبادله می شود. معمولا یکی از این دو سیال  گاز و دیگری مایع است که با فشار بخار خیلی پایین و پس از تبادل حرارت به سادگی قابل تفکیک هستند.

در نوع غیرمستقیم، حرارت ابتدا به یک سطح جامد نفوذ ناپذیر منتقل می شود و سپس از آن به سیال سرد انتقال می یابد.

۲-بر مبنای پیوستگی یا تناوب جریان:

در این نوع از مبدل های حرارتی ، جریان سیال داخل مجاری مبدل های حرارتی پیوسته یا متناوب  می باشد و در  این مبدل ها با جریان پیوسته مجاری سیال گرم و سرد از هم تفکیک شده اند، به طوری که سیال گرم در مجاری مخصوص خود و سیال سرد نیز در مجاری مربوط به خود جریان دارند. همچنین در آنها دو مجرای جریان توسط یک جداره لوله یا یک ورق از هم جدا شده اند.

۳- بر مبنای ساختمان مبدل:

در بسیاری مواقع مبدل های حرارتی بر مبنای ساختمان تقسیم بندی می شوند. مبدل های حرارتی از نظر ساختمان به چهار دسته تقسیم بندی می شوند که عبارت اند از :

۱)  بازیاب حرارتی (Heat Recovers)

۲) مبدل های حرارتی صفحه ای (Plate Heat Exchanger)

۳) مبدل های حرارتی پره ای (Fin Heat Exchanger)

۴) مبدل های حرارتی لوله ای (Pipe Heat Exchanger)

۴- بر مبنای نوع جریان:

که شامل موارد زیر می شود :

۱)  جریان متقاطع (Cross Current)

۲) جریان ناهمسو (Counter Current)

۳) جریان همسو (Co-Current)

مبدل های حرارتی لوله ای

در این مبدل ها اساس انتقال حرارت از نوع غیر مستقیم می باشد و مکانیزم انتقال حرارت جابه جایی می باشد. این مبدل ها به دو دسته عمده تقسیم بندی می شوند:

۱) دو لوله ای (Two Pipes)

۲) پوسته و لوله (Shell & Tube)

– مبدل های حرارتی دو لوله ای:

ساده ترین نوع مبدل های حرارتی دو لوله ای هستند که یک سیال از درون لوله داخلی می گذرد و سیال دیگر در فضای بین دو لوله جریان دارد. مبدل های حرارتی دو لوله ای زمانی کاربرد دارند که سطح تبادل کمی مورد لزوم باشد و در سرمایش و گرمایش هوا یا گازها کاربرد دارند.

نوعی از مبدل های حرارتی که در صنایع فرآیندهای شیمیایی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد از نوع پوسته-لوله می باشد.

یک سیال در لوله ها جریان می یابد در حالی که سیال دیگر درون پوسته و از روی لوله ها عبور می کند. جهت اطمینان از این که سیال درون پوسته از روی لوله ها می گذرد و در نتیجه انتقال حرارت بیشتری صورت می گیرد، موانعی در داخل پوسته قرار داده می شود.

« مبدل های حرارتی صفحه ای»

این مبدل ها از صفحات نازک که کانال های جریان را تشکیل می دهد ساخته شده اند. جریان های سیال توسط صفحات مسطح که یا به صورت صاف یا موج دارند از هم جدا می شود. این مبدل ها برای انتقال گرما بین گاز، مایع یا جریانهای دو فاز استفاده می شوند. این مبدل ها به سه دسته زیر تقسیم می شوند :

۱)  لاملا (Lamella)

۲) صفحه های حلزونی (Spiral Plate)

۳) صفحه های واشردار (Gasket Plate)

– مبدل های لاملا:

مبدل های گرمایی لاملا شامل مجموعه کانال های ساخته شده از صفحات فلزی نازک است که به طور موازی جوشکاری شده اند و یا به شکل لاملا (لوله های تخت یا کانال های مستطیلی) می باشند که به صورت طولی در یک پوسته قرار گرفته اند

– مبدل های صفحه ای حلزونی:

مبدل های صفحه ای حلزونی با پیچاندن دو صفحه بلند موازی به شکل یک حلزونی با استفاده از یک میله اصلی و جوش دادن به لبه های صفحات مجاور به صورتی که یک کانال را تشکیل دهند، شکل داده می شوند.

– مبدل های صفحه ای واشردار:

این مبدل ها شامل تعدادی از صفحات نازک با سطح چین دار یا موج دار می باشد که سیال های گرم و سرد را از هم جدا می سازد. صفحات دارای قطعاتی در گوشه ها هستند که به نحوی آرایش داده شده اند که دو ماده ای که بایستی گرما بین آنها مبادله شود، یکی در میان در فضای بین صفحات جریان می یابند.

« مبدل های حرارتی پره ای»

نوع مبدل های پره دار عمدتا برای کاربردهای گاز- گاز استفاده می شود. در اکثر کاربرد ها کاهش جرم و حجم مبدل از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به دلیل دست یافتن به این کاهش حجم و وزن، مبدل های فشرده گرما همچنین به صورت وسیع در تبرید با دمای خیلی کم، بازیابی انرژی، صنایع فرآیندی، تبرید و سیستم های تهویه مطبوع استفاده می گردند. مبدل های صفحه ای پره دار برای استفاده در توربین گازی، نیروگاه های هسته ای و مهندسی پیشرانه و تبرید و گرمایش و تهویه سیستم های بازیابی گرمای اضافه و صنایع شیمیایی و سرمایش کاربرد دارند. این مبدل ها به چهار دسته زیر تقسیم می شوند :

۱) پره ساده (Plain Fin) ، ۲) پره ساده سوراخ دار (Plain Perforated Fin)

۳) پره دندانه ای یا کنگره ای (Serrated Fin) ، ۴) پره های جناغی یا موجی شکل (Herring Bake Fin)

«مبدل های حرارتی براساس جریان»

– جریان متقاطع:

چنانچه یک سیال در لوله و سیال دیگر به صورت عمود بر لوله ها جریان داشته باشد، نوع جریان متقاطع خواهد بود. مبدل های حرارتی با جریان متقاطع در گرمایش و سرمایش هوا یا گازها کاربرد وسیعی دارند

– جریان همسو (هم جهت) :

در این نوع مبدل ها سیال سرد و گرم هر دو در یک جهت حرکت می کنند و در حین عبور از مبدل تبادل حرارتی انجام می دهند.

– جریان ناهمسو (مخالف جهت):

در این نوع مبدل سیال سرد در یک جهت و سیال گرم در جهت عکس آن وارد مبدل می شود و بدین ترتیب تبادل حرارتی صورت می پذیرد. در شرایط یکسان برای یک مبدل با جریان ناهمسو میزان انتقال حرارت بیشتر خواهد بود.

 


نویسنده مطلب usef rostami

پنج × پنج =