- ۰۹۱۵۳۲۰۵۹۷۵ - ۰۵۱۳۵۴۲۰۶۶۳
مبدل حرارتی حلزونی یک نوع مبدل حرارتی است که در آن دو سیال با جریانهای متقابل یا موازی از دو طرف یک صفحه مسطح که به شکل حلزونی پیچیده شده است عبور میکنند. این صفحه میتواند از جنس فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، آلومینیوم، مس یا هر جنس دیگری باشد. این صفحه به دو نیمه تقسیم میشود که هر کدام یک مسیر حلزونی را برای یکی از سیالات ایجاد میکنند. این دو نیمه با استفاده از جوشکاری یا بستهای مکانیکی به یکدیگر متصل میشوند. در نقطه مرکزی و خارجی حلزون، دهانههای ورودی و خروجی سیالات قرار میگیرند.
دراین نوع مبدل حرارتی، دو سیال با جهتهای مخالف از دو طرف صفحه حلزونی عبور میکنند. این نوع مبدل حرارتی دارای بازده بالاتری نسبت به مبدل حرارتی حلزونی با جریان موازی است.
در این نوع مبدل حرارتی، دو سیال با جهتهای یکسان از دو طرف صفحه حلزونی عبور میکنند. این نوع مبدل حرارتی دارای بازده پایینتری نسبت به مبدل حرارتی حلزونی با جریان متقابل است.
مبدل حرارتی حلزونی از اجزاء زیر تشکیل شده است:
این صفحه مسطح است که به شکل حلزونی پیچیده شده و دو مسیر برای دو سیال مختلف ایجاد میکند. این صفحه میتواند از جنسهای مختلفی با خواص حرارتی و مکانیکی مناسب باشد. این صفحه مسئول انتقال حرارت بین دو سیال است.
این بستها از جنس فلز یا پلاستیک هستند و برای اتصال دو نیمه صفحه حلزونی به یکدیگر و جلوگیری از نشت سیالات استفاده میشوند. این بستها قابل باز و بسته شدن هستند و امکان باز کردن مبدل حرارتی برای تمیز کردن یا تعویض صفحه حلزونی را فراهم میکنند.
این قاب از جنس فولاد یا فولاد ضد زنگ است و برای حمایت از صفحه حلزونی و اتصال مبدل حرارتی به لولههای ورودی و خروجی سیالات استفاده میشود. این قاب میتواند دارای پایههایی برای نصب مبدل حرارتی روی زمین یا دیوار باشد.
مبدل حرارتی حلزونی با جریان متقابل دارای بازده بالایی است و میتواند اختلاف دمای کمی را بین دو سیال ایجاد کند. این ویژگی باعث میشود که مبدل حرارتی حلزونی برای انتقال حرارت بین دو سیال با دماهای نزدیک یا دمای تغییر یافته کم مناسب باشد. برای مثال، مبدل حرارتی حلزونی میتواند برای انتقال حرارت بین آب و هوا در سیستمهای تهویه مطبوع یا بین شیر و آب در سیستمهای پاستوریزه کردن شیر استفاده شود.
مبدل حرارتی حلزونی دارای مسیرهای بزرگ و باز است و میتواند با سیالات کثیف یا چسبنده کار کند. این مبدل حرارتی احتمال انسداد یا رسوب گذاری را کاهش میدهد و نیاز به تمیز کردن آن کمتر است. برای مثال، مبدل حرارتی حلزونی میتواند برای انتقال حرارت بین سیالات حاوی مواد جامد مانند پالایش نفت، تولید کاغذ، تولید قند یا تصفیه فاضلاب استفاده شود.
مبدل حرارتی حلزونی دارای مقاومت بالایی در برابر فشار است و میتواند با سیالات با فشارهای بالا یا پایین کار کند. این مبدل حرارتی نیاز به تعداد کمتری از بستهای مکانیکی دارد و خطر نشت سیالات را کاهش میدهد. برای مثال، مبدل حرارتی حلزونی میتواند برای انتقال حرارت بین سیالات با فشارهای بالا مانند توربینهای گازی، کمپرسورهای گازی یا بویلرهای بخار استفاده شود.
مبدل حرارتی حلزونی دارای ضریب انتقال حرارت بالایی است و میتواند با سیالات با جریانهای کم یا متغیر کار کند. این مبدل حرارتی احتمال افت فشار یا افت بازده را کاهش میدهد و نیاز به تنظیم جریان سیالات را کمتر میکند. برای مثال، مبدل حرارتی حلزونی میتواند برای انتقال حرارت بین سیالات با جریانهای کم یا متغیر مانند تبخیر کنندهها، مبدلهای حرارتی انتخابی یا مبدلهای حرارتی ترکیبی استفاده شود.
مبدل حرارتی حلزونی دارای توانایی بالایی در برابر خوردگی است و میتواند با سیالات با خواص شیمیایی متفاوت یا خورنده کار کند. این مبدل حرارتی احتمال انتقال مواد یا آلودگی را کاهش میدهد و نیاز به مواد افزودنی یا پوششهای محافظ را کمتر میکند. برای مثال، مبدل حرارتی حلزونی میتواند برای انتقال حرارت بین سیالات با خواص شیمیایی متفاوت یا خورنده مانند تولید اسید، تولید الکل، تولید نیتروژن یا تولید هیدروژن استفاده شود.
مبدل حرارتی حلزونی دارای ساختار ساده و باز است و میتواند به راحتی تمیز شود. این مبدل حرارتی احتمال رسوب گذاری یا انسداد را کاهش میدهد و نیاز به تعمیر و نگهداری را کمتر میکند. برای مثال، مبدل حرارتی حلزونی میتواند برای انتقال حرارت بین سیالات با نیاز به تمیز کردن آسان یا کم مانند تولید مواد غذایی، تولید مواد دارویی، تولید مواد آرایشی یا تولید مواد شوینده استفاده شود.
مبدل حرارتی حلزونی دارای مزایایی است که آن را از سایر مبدلهای حرارتی متمایز میکند. برخی از این مزایا عبارتند از:
مبدل حرارتی حلزونی با جریان متقابل میتواند اختلاف دمای کمی را بین دو سیال ایجاد کند و بازده حرارتی بالایی داشته باشد. این مبدل حرارتی میتواند تا 90 درصد از حرارت یک سیال را به سیال دیگر منتقل کند.
مبدل حرارتی حلزونی دارای مسیرهای بزرگ و باز است و میتواند با سیالات کثیف یا چسبنده کار کند. این مبدل حرارتی مقاوم در برابر رسوب گذاری یا انسداد است و نیاز به تمیز کردن آن کمتر است.
مبدل حرارتی حلزونی دارای ابعاد کوچک و سبک است و میتواند در فضای کم نصب شود. این مبدل حرارتی میتواند بر روی زمین یا دیوار نصب شود و نیاز به سازههای پشتیبانی ندارد.
مبدل حرارتی حلزونی دارای ساختار ساده و باز است و میتواند به راحتی باز و بسته شود. این مبدل حرارتی نیاز به تعداد کمتری از بستهای مکانیکی دارد و خطر نشت سیالات را کاهش میدهد. این مبدل حرارتی نیاز به تعویض صفحه حلزونی کمتری دارد و هزینه نگهداری و تعمیر آن پایین است.
مبدل حرارتی حلزونی علیرغم مزایایی که دارد، دارای معایبی نیز است که باید در نظر گرفته شوند. برخی از این معایب عبارتند از:
مبدل حرارتی حلزونی به دلیل شکل حلزونی مسیرهای سیالات، افت فشار بالایی را در سیالات ایجاد میکند. این افت فشار باعث میشود که نیاز به انرژی بیشتری برای جابهجایی سیالات باشد و هزینه عملیاتی مبدل حرارتی را افزایش دهد.
مبدل حرارتی حلزونی به دلیل مساحت تماس کم بین صفحه حلزونی و سیالات، ظرفیت حرارتی کمی دارد. این ظرفیت حرارتی کم باعث میشود که مبدل حرارتی حلزونی نتواند حرارت زیادی را از یک سیال به سیال دیگر منتقل کند و محدودیت در انتخاب دماهای ورودی و خروجی سیالات داشته باشد.
مبدل حرارتی حلزونی به دلیل شکل پیچیده صفحه حلزونی، در معرض امکان ترکیدگی صفحه حلزونی است. این ترکیدگی میتواند به دلیل تنشهای حرارتی، تنشهای مکانیکی، خوردگی یا خطاهای ساخت رخ دهد. این ترکیدگی باعث میشود که مبدل حرارتی حلزونی از کار بیافتد و نیاز به تعویض صفحه حلزونی داشته باشد.
مبدل حرارتی حلزونی علاوه بر معایبی که دارد، با چالشهایی نیز مواجه است که باید در طراحی، ساخت، نصب و بهرهبرداری از آن به آنها پاسخ داد. برخی از این چالشها عبارتند از:
مبدل حرارتی حلزونی به دلیل شکل پیچیده صفحه حلزونی، نیاز به طراحی بهینه دارد. این طراحی بهینه باید توجه به عواملی مانند اندازه، شکل، جنس و ضخامت صفحه حلزونی، نوع و جهت جریان سیالات، دما و فشار سیالات، خواص حرارتی و شیمیایی سیالات و هدف انتقال حرارت داشته باشد. این طراحی بهینه میتواند با استفاده از روشهای تحلیلی، تجربی یا عددی انجام شود.
مبدل حرارتی حلزونی به دلیل شکل پیچیده صفحه حلزونی، نیاز به ساخت دقیق دارد. این ساخت دقیق باید توجه به عواملی مانند روش پیچیدن صفحه حلزونی، روش اتصال دو نیمه صفحه حلزونی، جنس و ضخامت صفحه حلزونی، دقت و کیفیت جوشکاری یا بستهای مکانیکی، تستهای فشار و آببندی و رعایت استانداردهای مربوطه داشته باشد. این ساخت دقیق میتواند با استفاده از دستگاهها و ابزارهای مناسب انجام شود.
مبدل حرارتی حلزونی به دلیل ابعاد کوچک و سبک، نیاز به نصب صحیح دارد. این نصب صحیح باید توجه به عواملی مانند مکان، جهت، فاصله و اتصال مبدل حرارتی به لولههای ورودی و خروجی سیالات، ایجاد امکان دسترسی به مبدل حرارتی برای تمیز کردن یا تعویض صفحه حلزونی، رعایت ایمنی و احتیاط در حین نصب و رعایت استانداردهای مربوطه داشته باشد. این نصب صحیح میتواند با استفاده از نیروی انسانی و تجهیزات مناسب انجام شود.
مبدل حرارتی حلزونی به دلیل شکل پیچیده صفحه حلزونی، نیاز به بهرهبرداری مطلوب دارد. این بهرهبرداری مطلوب باید توجه به عواملی مانند تنظیم جریان، دما و فشار سیالات، کنترل و نظارت بر عملکرد مبدل حرارتی، جلوگیری از رسوب گذاری یا انسداد مسیرهای سیالات، تمیز کردن دورهای مبدل حرارتی، تعمیر و نگهداری مبدل حرارتی، رفع اشکالات و مشکلات احتمالی و رعایت استانداردهای مربوطه داشته باشد. این بهرهبرداری مطلوب میتواند با استفاده از سیستمها و روشهای مناسب انجام شود.
اگر قصد خرید یا تعمیر مبدل حرارتی خود را دارید ،باکارشناسان شرکت یارا مبدل همراه باشید.
