اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله

اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله

 مبدل حرارتی پوسته لوله اکثرا به دلیل انعطاف پذیری بالایی که فراهم می کند برای کشتی ها به دلیل رفع فشار و دمای زیادی مورد استفاده و توجه قرار می گیرد. اجزای مبدل حرارتی پوسته لوله ، دارای تعدادی لوله است که درون پوسته استوانه ای شکل قرار دارند . دو سیال درون این سیستم ها جریان دارند که میتوانند حرارت را انتقال دهند . یکی از سیالات در خارج از لوله ها جریان دارد و یکی دیگر از سیالات در داخل لوله ها جریان دارد . این سیال ها می توانند در یک فرآیند به شکل موازی و یا به صورت متقابل جریان داشته باشند؛ در حالت دیگر، می توانند به شکل تک فازی یا دو فازی باشند.
این نوع مبدل حرارتی، تا به الان رایج ترین مبدلی بوده است که در صنایع مختلف و متنوع مورد استفاده قرار گرفته است. کاربرد مبدل های حرارتی پوسته لوله را می توان در تمامی فرآیند های انتقال حرارت محسوب کرد. آنها نسبت به دیگر انواع مبدل ها، ناهموار و قوی هستند به دلیل اینکه دارای مقاومت فیزیکی بیشتر بوده است و توانایی نصب در شرایط عملکردی سخت تر را دارند.

اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله ، متشکل شده از قسمت های مختلفی همانند لوله ها، بافل، صفحه لوله ها، میله رابط و لوله های فاصله دهنده، صفحات تقسیم کننده کانال و اتصالات انبساطی می باشند. این نوع مبدل به صورت کلی به چهار بخش اصلی تقسیم می شوند؛ سری جلویی، سری عقبی، دسته لوله و پوسته.
سری جلویی (دهانه ورودی قسمت جلویی)، مکانی که سیال وارد لوله مبدل می شود، به طور متوسط آن را به عنوان سری ثابت می شناسیم. این سیال درون مبدل، از طریق سری عقبی (دهانه خروجی قسمت عقبی)، از مبدل خارج می شود. در مبدل هایی که تعدادی کانال لوله ای دارند، سیال پس از کامل کردن چرخه به سری جلویی بازگشت می کند . دسته لوله دارای لوله ها، صفحه لوله ها، بافل ها و لوله های فاصله دهنده و … هستند تا دسته را به یکدیگر متصل نگه دارد. این دسته لوله درون پوسته قرار دارد. (*منظور از دسته لوله، یک سری از لوله ها در کنار یکدیگر است)

اجزای مبدل حرارتی پوسته لوله : صفحه لوله ها

از صفحه لوله ها، در شرکت یاران قطعه توس خراسان برای تشکیل سوراخ هایی در داخل لوله ها مورد استفاده واقع می شود . این صفحه لوله ها به طور متوسط به صفحه یا فورجینگ اشاره می کنند . لوله ها به طور مناسب و ایمن درون صفحه‌ی لوله ها قرار دارند به صورتی که از مخلوط شدن سیال درون پوسته با سیال درون لوله جلوگیری می کند . سوراخ ها روی صفحه لوله شکل بسته اند که یا به شکل مثلثی و یا مربعی می باشند.
پلکان لوله، فاصله ای بین مرکز سوراخ های لوله است. از آنها به عنوان کاهش فشار پوسته و کنترل سرعت سیال پوسته به هنگام جریان یافتن درون دسته لوله ها استفاده می شود. پلکان مثلثی، انتقال گرما و تراکم بیشتری را فراهم می کند و بالعکس، پلکان مربعی، پاکیزگی مکانیکی خارج از لوله ها را تسهیل و اسان می کند. به طور کلی دو نوع صفحه لوله در دو انتهای دستگاه وجود دارد ولی در دسته لوله‌های U شکل، تنها یک صفحه لوله لازم است.

اجزای مبدل حرارتی پوسته لوله : میله های رابط و لوله های فاصله دهنده

به دلیل نگهداری دسته بافل ها با یکدیگر و حفظ فاصله بافل ها، از میله های رابط و لوله های فاصله دهنده مورد استفاده قرار میگیرد . لوله های فاصله دهنده، از یک طرف به صفحه لوله اتصال پیدا می کنند . لوله های فاصله دهنده روی میله های رابط بین هر بافل قرار داده شده تا از پلکان بافل انتخابی محافظت کند. با توجه به قطر پوسته و اندازه میله رابط و لوله های فاصله دهنده، حداقل تعداد آنها مورد استفاده برای ما قرار می گیرد.

اجزای مبدل حرارتی پوسته لوله : کانال ها (سَری ها)

برای حفظ و نگهداری سیال لوله و مجهز کردن مسیر جریان مطلوب و مورد پسند ، کانال ها یا سری ها برای مبدل های حرارتی پوسته و لوله مورد نیاز و توجه می باشند. غالبا نوع کانال بر پایه کاربرد آن مورد انتخاب قرار می گیرد . بیشتر کانال ها را می توان برای دستیابی به لوله ها حذف کرد. رایج ترین و محبوب ترین نوع کانالی که مورد استفاده قرار میگیرد، bonnet یا کلاهک می باشد. از کلاهک به طور متوسط برای انجام کارهایی استفاده می شود که نیازی به حذف مکرر برای بازرسی یا تمیز کردن نباشد. در انواع دیگری از کانالها، کانال پوششی با قابلیت جدایی ، می تواند به صفحه لوله، اتصال یا جوش داده شود. پوشش قابل جدایی امکان دسترسی به کانال و لوله ها برای موردقرار دادن بازرسی و یا تمیزکردن، بدون نیاز به برداشتن لوله ها را فراهم می کند. زمانی که دسترسی مکرر به لوله ها مورد نیاز باشد، کانال های پوششی با توانایی برداشتن مجهز می شوند.

مغشوش کننده ها (بافل ها )در مبدل های حرارتی دو وظیفه دارند :

 مهمترين وظيفه اينكه، آنها لوله ها را در كل مجموعه و بهره برداري از آن، در محل مناسب ثابت نگاه مي دارند و از ارتعاشات ناشي از گردابه هاي بوجود آمده توسط جريان روي لوله ها جلوگيري مي كنند، وثانياً آنها جريان برگشتي سمت پوسته را هدايت كرده و در امتداد ميدان لوله ها به پيش مي رانند و همچنين سرعت و ضريب انتقال حرارت را افزايش مي دهند

تیوب شیت :

، اتصال لوله ها به یکدیگر و جدا سازی سیال گرم و سرد از یکدیگر ، از عوامل مهم و موثر در عملکرد یک  مبدل حرارتی پوسته و لولهه می باشد.

استفاده از صفحه لوله ها یا تیوب شیت در مبدل حرارتی پوسته لوله این هدف را تامین می کند.

طراحی و ساخت تیوب شیت به عواملی مانند نوع سیال ، دمای  و فشار طراحی ، نوع مبدل پوسته لوله و … بستگی دارد و در این راستا از انواع مواد اولیه که   مقاومت مکانیکی ، مقاومت شیمیایی لازم را داشته باشند ، استفاده میشود.

در این مقاله به بررسی اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله پرداختیم .


ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.