انواع مبدل حرارتی
مبدل حرارتی در فرآیندهای ترمودینامیکی در کوره‌های احتراق و نیز انتقالات حرارتی در بیشتر صنایع حضور پر رنگی دارند. اگر بخواهیم با شکل ساده‌تری کاربرد آن‌ها در صنعت را مشخص کنیم باید گفت که مبدل حرارتی از طریق تماس با دو سیال گرمای بین آن دو را جابه‌جا می‌کند. این انتقال حرارت بدون اینکه دو سیال در واقع با هم تماسی برقرار کنند منتقل می‌شود و این جابه‌جایی تنها از طریق مبدل حرارتی صورت می‌گیرد. بنابراین کاربرهای زیادی برای این تجهیزات در صنایع مختلف وجود دارد. به همین دلیل در این مقاله تلاش کرده‌ایم تا با انواع مختلف این مبدل‌ها آشنا شده و از کاربردهای آن بیشتر بدانیم.
حتما بخوانید:
مبدل حرارتی چیست؟
سیستمی که توسط آن گرما و حرارت بین دو یا چند سیال مختلف منتقل شده و جابه‌جا می‌شود را مبدل حرارتی می‌گویند. در این تجهیزات هر دو فرآیند سرمایش و گرمایش به طور همزمان انجام گرفته و وجود دارد. برای اینکه سیالات مورد نظر با یکدیگر ترکیب و مخلوط نشوند از یک دیوار جامد بین آن‌ها استفاده می‌شود. هرچند در پاره‌ای از اوقات این امکان وجود دارد که سیالات مورد نظر با یکدیگر تماس فیزیکی نیز پیدا کنند.
انواع مختلف مبدل حرارتی کدام است؟
طبقه بندی این تجهیزات بر اساس فشاری کاری آن‌ها شامل سه گروه متمایز از هم است. این سه گروه از مبدل‌ها اعم از :
- فشار بالا
- فشار متوسط
- فشار پایین
اما در بیشتر اوقات مبدل‌های حرارتی بر اساس ساختار فیزیکی و طراحی خود دسته بندی می‌شوند. سه گروه اصلی برای این مبدل‌ها بر اساس ساختار فیزیکی آن‌ها در نظر گرفته شده است اعم از:
1- مبدل حرارتی لوله‌ای دوبل
این نوع از ساده‌ترین انواع این مبدل‌ها بوده که در صنعت کاربرد دارند. از آن جایی که ایم مبدل‌ها دو لوله در ساختار خود دارند به آن‌ها لوله گفته می‌شود. این نوع از مبدل‌ها چون از نظر قیمت و هزینه‌های نگهداری ارزان قیمت هستند در بسیاری از صنایع نسبتا کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما راندمان پایین و حجیم و جاگیر بودن آن‌ها نیز موجب شده است تا در صنایع بزرگ طرفداران چندانی نداشته باشند. از نظر ساختاری از دو لوله که قطرهای مختلفی دارند ساخته می‌شود. لوله کوچکتر درون لوله بزرگتر قرار می‌گیرد و با آن هم مرکز است. سیال مورد نظر در فضای ایجاد شده بین دو لوله جاری شده و انتقال حرارت از طریق دیواره لوله‌ها صورت می‌پذیرد.
1-1 کاربردهای مبدل حرارتی لوله‌ای
زمانی که نرخ جریان سیال مورد نظر پایین باشد و تغییرات دمایی نسبتا زیادی را نیز نیاز داشته باشیم مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته با توجه به جاگیر بودن این مبدل‌ها باید فضای لازم برای استفاده کردن از آن‌ها را نیز فراهم نمود. از قابلیت‌های این نوع از مبدل‌های حرارتی این است که می‌توان لوله‌هایی را به صورت سری و موازی به مجموعه اضافه کرد تا ظرفیت آن بالاتر برود. از این دست از مبدل‌ها در:
- صنایع غذایی
- تهویه مطبوع
- بویلرها
- کندانسور
- اواپراتور
بیشترین استفاده به عمل می‌آید.
2- مبدل حرارتی پوسته و لوله
این نوع از مبدل‌ها از انواع بسیار رایج و مرسوم در صنایع برودتی و تهویه مطبوع هستند. در این نوع تعدادی لوله را در داخل یک پوسته قرار داده‌اند و به همین دلیل پوسته و لوله نام گرفته است. دو سیال با دمای اولیه متفاوت از هم وارد مبدل شده و یکی داخل لوله و دیگری بیرون از آن جریان می‌یابد. البته امکان جابه‌جایی بین سیالات نیز وجود دارد. دیواره‌ها به انتقال حرارت بین دو سیال کمک می‌کنند. اگر تنها از یک نوع سیال مثلا فقط سیالات گازی شکل یا فقط سیالات مایع شکل در مبدل حرارتی استفاده گردد به آن تک فاز می‌گویند. این در حالی است که در حالت دو فاز دو نوع متفاوت از سیال یکی گاز و دیگری مایع به طور همزمان امکان ورود به مبدل را دارند. از نوع دو فازی در بویلرها برای خنک نمودن بخار و تبدیل آن به مایع استفاده می‌شود.
2-1 کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله
این نوع از مبدل‌ها بیشتر برای سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی کاربرد دارد. طراحی منعطف در آن‌ها موجب شده است تا در رنج گسترده‌ای از دما و تغییرات فشاری قابل استفاده باشند. کاربرد این مبدل‌های حرارتی در:
- نیروگاه برق
- تبرید
- تولیدات کاغذ
- صنایع داروسازی
- پتروشیمی
- پالایشگاه
- معادن
و مواردی از این دست می‌باشد.
مطالب مرتبط:
3- مبدل حرارتی صفحه‌ای
در این نوع مبدل برای انتقال حرارت از صفحات نازکی از جنس فلز استفاده می‌شود. این صفحات دارای سطوحی موج دار و یا صاف هستند. کاربرد این صفحات علاوه بر کانال سازی جدا کردن سیالات از یکدیگر نیز هست. در این نوع از مبدل حرارتی سیالات در سطح وسیع‌تری تبادل حرارتی را انجام می‌دهند زیرا بر روی سطح گسترده‌ای پخش خواهند شد.
3-1 کاربرد مبدل حرارتی صفحه‌ای
این نوع به دلیل تنوع بالای مدل از کاربردهای وسیعی در صنایع گوناگون برخوردار هستند. این کاربردها شامل:
- بازیابی حرارت
- صنایع غذایی
- چیلرها
- نیروگاه تولید برق
- پالایشگاه‌های نفت و گاز
و دیگر موارد مشابه است.
برای تهیه و خرید هر یک از انواع مبدل حرارتی مورد نیاز خود می‌توانید از طریق وب سایت دکتر پی ال سی اقدام نمایید. دکتر پی ال سی یکی از معتبرترین مراکز فروش محصولات صنعتی و تجهیزات مورد نیاز در اتوماسیون‌های صنعتی است که مشاوره‌های تخصصی و جامعی پیش از خرید به مشتریان خود ارائه می‌دهد. برای تهیه محصولات مورد نیاز خود همین الان با مشاورین و مهندسین ما در دکتر پی ال سی تماس حاصل فرمایید.
مطالب مرتبط:
کلام آخر
مبدل حرارتی از تجهیزاتی است که از کاربرد بسیار زیادی در بخش‌های مختلف صنعت برخوردار بوده و به همین دلیل یکی از تجهیزات مهم و ضروری در صنایع محسوب می‌شود. علاوه بر صنایع در بسیاری از اوقات بدون وجود این مبدل‌های حرارتی که کار انتقال دادن حرارت بین دو سیال را بر عهده دارند زندگی روزمره نیز دچار مشکلاتی خواهد شد. این موضوع گستردگی هرچه بیشتر این تجهیزات کارآمد در زندگی مدرن امروزی را می‌رساند. برای خرید مبدل حرارتی توصیه می‌شود تا از طریق مراکز فروش معتبری همچون دکتر پی ال سی اقدام نمایید تا از اصالت و کیفیت کالا و محصول خریداری شده اطمینان داشته باشید.