مبدل حرارتی موتور خانه چیست؟

مبدل حرارتی موتور خانه چیست؟

مبدل حرارتی (Heat Exchanger)

یکی از پرکاربردترین تجهیزات مکانیکی موتورخانه می باشد که برای تبادل حرارت بین دو یا چند سیال استفاده می شود. معمولا در این شرایط سیالات دارای دمایی متفاوت نسبت به یکدیگر هستند. در مبدل ها می تواند هر دو سیال مایع باشد یا مایع با سیال دیگری تبادل دمایی داشته باشد. برای مثال در سیستم های چیلر از دو مبدل حرارتی به صورت همزمان استفاده می شود که یکی برای کاهش دمای گاز بکار می رود و کندانسور نام دارد و دیگری برای کاهش دمای آب در گردش در فن کویل ها مورد استفاده قرار می گیرد که اواپراتور نام دارد.

مبدل حرارتی موتورخانه چیست:

مبدل حرارتی موتورخانه به عنوان یکی از پرکاربردترین تجهیزات گرمایشی و مکانیکی در موتورخانه ها استفاده می شود که به نحو پیوسته آب گرم مصرفی ساختمان را تامین می نماید. در واقع این دستگاه، حرارت را از یک سیال به سیال دیگر منتقل می کند. این مبدل می تواند حرارت را از یک سیال گاز یا مایع به سیال دیگر منتقل کند.

مبدل حرارتی موتورخانه به عنوان دستگاهی که وظیفه انتقال گرما بین دو یا تعداد بیشتری سیال را بر عهده دارد، در سیستم ها و صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این مبدل، گرمای به وجود آمده را از یک سیال مانند آب را دریافت می کند و به سیال دیگری مانند گاز در محیطی دیگر منتقل می کند.

کاربرد مبدل حرارتی موتورخانه:

مبدل حرارتی موتورخانه به منظور تولید آب گرم مورد نیاز ساختمان ها در یک موتورخانه مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع مبدل حرارتی از نوع منبع کویل دار است که با استفاده از آن آب گرم بهداشتی ساختمان تامین می گردد.

به طور کلی، مبدل حرارتی موتورخانه در صنایع مختلفی از جمله موتورخانه ها، سیستم های برودتی، تهویه مطبوع، گرمایشی، صنایع غذایی و … مورد استفاده قرار می گیرد.    

 مبدل حرارتی کم فشار شامل مبدل حرارتی لوله ای، مبدل حرارتی پوسته و لوله (شل اند تیوب)، مبدل های هوا خنک یا همان فن دار (درای کولر) و مبدل حرارتی صفحه ای هستند. از طرفی، انواع مبدل حرارتی پر فشار شامل مبدل های جوشی، مبدل های پلاکی، مبدل های حرارتی دو جداره و مبدل های حرارتی سرد و گرم هستند.

مبدل حرارتی لوله ای یکی از ساده ترین نوع مبدل های حرارتی است که برای تبادل حرارت بین سیالات گازی شکل استفاده می شود. مبدل حرارتی پوسته و لوله (شل اند تیوب) از پرکاربردترین انواع مبدل های حرارتی است که در صنایعی همچون پتروشیمی، صنایع ساخت تجهیزات شیمیایی و حتی استخرهاست. مبدل حرارتی هوا خنک یا همان فن دار (درای کولر) برای خنک کردن سیالات مورد استفاده قرار می‌گیرد. مبدل حرارتی صفحه ای نیز برای تبادل حرارت بین سیالات با فشار بالا و دمای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اصول و معیارهای طراحی و انتخاب مبدل حرارتی موتور خانه:.

مبدل حرارتی موتور خانه نوعی مبدل حرارتی است که برای انتقال حرارت بین آب داغ تولید شده توسط بویلر (boiler) و آب سرد ورودی به موتور خانه استفاده می شود. این مبدل حرارتی باعث می شود که آب ورودی به بویلر پیش گرم شده و مصرف انرژی برای تولید بخار کاهش یابد. همچنین این مبدل حرارتی باعث می شود که آب خروجی از بویلر خنک شده و دمای آن به حد مجاز برای تخلیه یا بازیافت برسد.طراحی و انتخاب مبدل حرارتی موتور خانه نیازمند داشتن دانشی از اصول و معیارهای مهندسی حرارتی و جریان سیالات است. در ادامه به بررسی این اصول و معیارها پرداخته شده است.

انواع مبدل حرارتی موتور خانه

انواع مبدل حرارتی موتور خانه:

مبدل حرارتی موتور خانه را می توان بر اساس نوع و سطح تماس سیالات، جهت جریان سیالات، مکانیزم انتقال حرارت و ساختار مکانیکی دسته بندی کرد. در ادامه به معرفی انواع مبدل حرارتی موتور خانه بر اساس این معیارها می پردازیم.

بر اساس نوع و سطح تماس سیالات:

بر اساس نوع و سطح تماس سیالات، مبدل حرارتی موتور خانه را می توان به سه دسته تقسیم کرد:

مبدل حرارتی ریکوپراتور :(recuperator)

در این نوع مبدل حرارتی، سیالات توسط یک سطح جامد ثابت از یکدیگر جدا شده اند و انتقال حرارت از طریق این سطح صورت می گیرد. این نوع مبدل حرارتی معمولا از راندمان بالایی برخوردار است و نیاز به تعمیر و نگهداری کمی دارد. مثال هایی از این نوع مبدل حرارتی عبارتند از:

مبدل حرارتی پوسته و لوله (shell and tube):

در این نوع مبدل حرارتی، یکی از سیالات در داخل لوله هایی جریان دارد که در یک پوسته قرار گرفته اند و سیال دیگر در فضای بین لوله ها و پوسته جریان دارد. این نوع مبدل حرارتی از مزایایی مانند تحمل فشار بالا، انعطاف پذیری در طراحی و قابلیت تمیز کردن آسان برخوردار است. اما از معایب آن می توان به هزینه ساخت بالا، افت فشار زیاد و نیاز به فضای بیشتر اشاره کرد.

مبدل حرارتی پلیتی (plate):

در این نوع مبدل حرارتی، سیالات در میان پلیت هایی جریان دارند که به صورت موازی و با فاصله کمی از یکدیگر قرار گرفته اند. این نوع مبدل حرارتی از مزایایی مانند هزینه ساخت پایین، افت فشار کم و راندمان بالا برخوردار است. اما از معایب آن می توان به تحمل فشار پایین، نیاز به تعویض پلیت ها در صورت خرابی و نیاز به تمیز کردن دقیق اشاره کرد.

مبدل حرارتی ریژنراتور (regenerator):

 در این نوع مبدل حرارتی، سطح جدا کننده سیالات ثابت نبوده و به طور متناوب قسمت هایی از سطح مذکور در معرض جریان سیالات قرار می گیرند.

مبدل حلزونی

بر اساس جهت جریان سیالات

بر اساس جهت جریان سیالات، مبدل حرارتی موتور خانه را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

مبدل حرارتی هم جهت (parallel flow):

 در این نوع مبدل حرارتی، سیالات با همان جهت وارد و خارج می شوند. این نوع مبدل حرارتی از راندمان پایینی برخوردار است و معمولا برای تغییر فاز سیالات استفاده می شود. مثال هایی از این نوع مبدل حرارتی عبارتند از:

مبدل حرارتی لوله ای (tube-in-tube):

در این نوع مبدل حرارتی، یک لوله در داخل لوله دیگر قرار گرفته و سیالات در داخل و بیرون لوله ها جریان دارند. این نوع مبدل حرارتی از مزایایی مانند ساخت آسان، تحمل فشار بالا و قابلیت تمیز کردن آسان برخوردار است. اما از معایب آن می توان به راندمان پایین، افت فشار زیاد و نیاز به فضای بیشتر اشاره کرد.

مبدل حرارتی لوله ای حلزونی (spiral tube):

 در این نوع مبدل حرارتی، یک لوله به شکل حلزونی پیچیده شده و سیالات در داخل و بیرون لوله جریان دارند. این نوع مبدل حرارتی از مزایایی مانند افزایش ضریب انتقال حرارت، کاهش افت فشار و نیاز به فضای کمتر برخوردار است. اما از معایب آن می توان به ساخت پیچیده، تحمل فشار پایین و قابلیت تمیز کردن کم اشاره کرد.

مبدل حرارتی مخالف جهت (counter flow):

 در این نوع مبدل حرارتی ، سیالات با جهت مخالف وارد و خارج می شوند. این نوع مبدل حرارتی از راندمان بالایی برخوردار است و معمولا برای گرم کردن یا خنک کردن سیالات استفاده می شود. مثال هایی از این نوع مبدل حرارتی عبارتند از:

مبدل حرارتی لوله ای متقاطع (crossed tube):

در این نوع مبدل حرارتی، لوله هایی به شکل متقاطع قرار گرفته و سیالات در داخل و بیرون لوله ها جریان دارند. این نوع مبدل حرارتی از مزایایی مانند راندمان بالا، افت فشار کم و قابلیت تمیز کردن آسان برخوردار است. اما از معایب آن می توان به ساخت پیچیده، تحمل فشار پایین و نیاز به فضای بیشتر اشاره کرد.

مبدل حرارتی پلیتی مخالف جهت (counter flow plate):

 در این نوع مبدل حرارتی، پلیت هایی به شکل مخالف جهت قرار گرفته و سیالات در میان پلیت ها جریان دارند. این نوع مبدل حرارتی از مزایایی مانند راندمان بالا، افت فشار کم و نیاز به فضای کمتر برخوردار است. اما از معایب آن می توان به تحمل فشار پایین، نیاز به تعویض پلیت ها در صورت خرابی و نیاز به تمیز کردن دقیق اشاره کرد.

مبدل موتورخانه

اگر قصد خرید یا تعمیر مبدل حرارتی دارید،با مهندسین شرکت یارا مبدل در تماس باشید.

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.