- ۰۹۱۵۳۲۰۵۹۷۵ - ۰۵۱۳۵۴۲۰۶۶۳
مبدل حرارتی صنعتی (heat exchangers) تجهیزاتی هستند که برای تبادل حرارت مؤثر بین دو سیال (گاز یا مایع) به دیگری استفاده می شوند. از رایج ترین مبدل های حرارتی رادیاتور خودرو و رادیاتور شوفاژ است. مبدل های حرارتی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع، خودرو، نفت و گاز و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.
مبدل های حرارتی اساساً با توجه به سادگی نت و با توجه به نیازهای صنایع غذائی در دهه ۱۹۳۰ ابداع شدند و طراحی بهینه آن در دهه ۱۹۶۰ با تکامل مؤثرتر هندسه صفحات، مونتاژ اجزا و مواد بهینه تر برای ساخت واشرهای مورد استفاده در این نوع مبدل ها کارآمدتر از گذشته مورد بازبینی قرار گرفت و موارد استفاده از آن ها به تمامی صنایع راه پیدا کرد و توانسته است از رقیب خود (مبدل های لوله ای) پیشی بگیرد.
در این بخش، مبانی فیزیکی و ریاضی کارکرد مبدل‌های صنعتی را بررسی می‌کنیم و معادلات مربوط به آن‌ها را ارائه می‌دهیم. همچنین، مفاهیمی مانند راندمان (efficiency)، توان (power)، انرژی (energy) و ضریب انتقال (transfer coefficient) را توضیح می‌دهیم.
راندمان یک مبدل صنعتی نسبت انرژی خروجی به انرژی ورودی آن است که نشان می‌دهد چه مقدار از انرژی ورودی در فرآیند تبدیل از بین نمی‌رود.
توان یک مبدل صنعتی نرخ انتقال انرژی از ورودی به خروجی آن است که نشان می‌دهد چه مقدار انرژی در واحد زمان تبدیل میشود.
انرژی یک مبدل صنعتی مقدار انرژی ذخیره شده در ورودی یا خروجی آن است که نشان می‌دهد چه مقدار انرژی قابل استفاده در مبدل وجود دارد.
ضریب انتقال یک مبدل صنعتی نسبت توان خروجی به توان ورودی آن است که نشان می‌دهد چه مقدار از توان ورودی به توان خروجی تبدیل میشود.
راندمان=انرژی ورودی انرژی خروج
توان=زمان انرژی
انرژی=توان×زمان
ضریب انتقال=توان ورودیتوان خروجی
، امنیت پایین، و وابستگی به شرایط محیطی را نیز دارد.
این مبدل ها در اکثر موارد، تشکیل شده از دو لوله متحدالمرکز که بیشتر بت طراحی U-Bend دیده می شوند. این مبدل ها با نلم مبدل های حرارتی سنجاق سر بین مردم شناخته می شوند.
در چیدمان های موازی یا سری، تعدادی مبدل استفاده می شود که این مبدل ها در اکثر مواقعه برای کارهای کوچکی به کار می رود که به بیشتر از 300 فوت مربع نیاز ندارند.
این سری برای دما بالا و کار کردن در زمان های طولانی مناسب است. دارای طراحی آسان و انعطاف پذیری است که باعث می شود در صورت نیاز واحد های U-Bend اضافه یا حذف شوند.
در صنایع فرایندی بیشتر از همه نوع مبدل استفاده می شود. بالا 90 درصد استفاده مبدل‌های حراتی در این صنعت است.
این نوع نه تنها شناخته شده است به دلیل کیفیت بالا و قایل استفاده بودن در اکثر مواد طرفداران زیادی دارد. همچنین این مبدل ها در بزرگترین سایز ها و سبک ها تولید می شود و هیچ محدودیتی ندارد.
در بعضی از این مبدل ها از بافل استفاده می شود. این کار دو دلیل دارد که یکی از عامل های آن ها نگه داشتن لوله ها در زمان منتاژ نگه می دارد.
همچنین باعث جلوگیری از لرزش لوله در هنگام شکل گیری گرداب های به وجود آمده از جریان می شود.
دلیل دوم که مهتره، بهبود و آسان کردن هدایت و لنتقال حرارت می شوند.
همچنین باعث بیشتر شدن و افزایش سرعت انتقال حرارت می شوند.
مبدل حرارتی کلاف تیوب از پیچیدن تعداد بسیار زیادی لوله انعطاف پذیر که سوراخ ها کوچک دارند در اطاف یک لوله هسته به صورت مار پیچ تشکیل می شود.
در مبدل لوله سیم پیچ، یک جریان پر فشار در لوله هایی با قطر کوچک جریان پیدا می کند. در این حال یک جریان برگشتی به صورت کم فشار،
خارج از لوله ها در یک فضای حلقه ای که بین پوسته بیرونی و هسته مرکزی داخلی قرار دارد، جریان دارند.
لوله های کوچیک اطراف مبدل ها به شما اجازه نمی دهند که به صورت مکانیکی تمیز کاری را انجام دهید. به همین منظور شما مجبورید از مواد شیمیایی برای تمیز کردن استفاده کنید که مایعه بدون رسوب داشته باشید.
این مدل کم حجم و با دامنه دما و فشار بزرگی دارد. این مدل برای جریان های دو و تک فاز مناسب است. این مدل جز مدل های اصلی برای فرایند مایعه سازی است.
گزینه مناسبی برای استفاده در مبدل های فوق سرد است. همچنین گزینه عالی برای استفاده در نیروگاه های تولید طبیعی گاز مایع LNG می باشد.
این مدل از چهار صفحه فلزی که موج دار هستند شکل گرفته است. هر یک از این صفحه ها دارای چهار روزنه است که کار دریچه خروجی و ورودی انجام می دهند.
در این روزنه ها آب بندی هایی صورت گرفته که سیلات ها را هدایت می کند.
صفحه های این نوع مبدل در داخل قاب قرار دارد. اگر در این مبدل ها برای آب بندی از گسگت‌های محیطی استفاده شود به آن ها مبدل حرارتی PHEs با ساختمان صفحه و قاب گفته می شود.
این مبدل‌ها در دهه 30 میلادی استفاده می شداند. این مبدل‌ها اول در کارخانه‌های خمیر کاغذ در سوئد، برای برگرداندن و بازیابی حرارت مورد استفاده قرار گرفت. در این سری از مبدل SPHE استفاده می شد.
این مبدل‌ها نسبتا قیمت مناسبی دارند و جز مبدل‌های حرارتی خوش قیمت به حساب می آیند.
این مبدل ها را می توان برای شرایط کاری مختلف با هر شکل و ضخامتی تولید کرد.
این مبدل‌ها در گرم کردن و خنک کردن از روش بهینه ای استفاده می کنند. این مبدل‌ها کنترل دما مخازن را بر احده می گیرند که کیفیت محصول بالا برده و بالا نگه می دارند.
برای تمام مایعه ها و تمام بخار‌ها قابل استفاده است. همچنین سرعت انتقال دما و گردش دما را می تواند کنترل می کند. در بعضی موارد پنل ها به کار رفته قیمت بسیار ارزانتر نسبت به خود مخزن دارند.
در این سری مشکل ها از جمله آلودگی و تمیز کردن از بین رفته است.
وقتشه به یک مبدل کارآمد و کم حجم سلام کنید. ساخت و توسعه این محصول به دهه 30 میلادی بر می گردد.
یک پوسته استوانه‌ای شکل ساختار این مبدل را ایجاد می کند. همچنین چند لایه انتقال حرارت این لوله را احاطه کرده اند.
از معایب این مبدل می توان به نیازمندی به تعمیر و رسیدگی بر عکس مبدل های پوسته ولوله اشاره کرد. اما باید به این اشاره کرد که دارای کمترین میزان نا پیوستگی می باشد.
این مبدل‌ها برای برخی سیالات و گازهای که نیاز به انتقال کم ضریب حرارتی دارند استفاده می شوند. این کار انجام می دهند تا با قرار دادن صفحه های بزرگ برای این مبدل میزان انتقال حرارت را بالا ببرند.
این کار را باله‌های متصل به سطح اولیه انجام می دهند. از نمونه های معروف این نوعه می توان به مبدل های حرارتی پره صفحه ای و پره لوله ای اشاره کرد.
یک فناوری قدیم که همانطور که از اسمش مشخص است برای احیا انرژی به کار می رود. در صنعت های مختلفی از جمله سیمان، شیشه سازی از این نوع مبدل حرارتی استفاده می شود.
برگرداندن هدر رفت، از گاز های خروجی خلاصه کوتاهی از کاربرد این نوع مبدل است. این مبدل ها نیز به دو دسته‌ای روتاری و ماتریس ثابت تقسیم میشود.
در دسته ماترس متحرک، صفحه‌ها با یک حرکت کوچک آرام به صورت دورانی می چرخند و همچنین می تواند میزان بیشتری هوا را احیا کند. این تنها فرق بین دسته ماتریس متحرک و ثابت است.
اگر قصد خرید یا تعمیر مبدل حرارتی صنعتی را دارید ،با کارشناسان یارا مبدل در ارتباط باشید.
