مبدل حرارتی

مبدل حرارتی (Heat exchanger) دستگاهی است که برای انتقال حرارت موثر بین دو یا چند سیال طراحی و ساخته شده است که در آن دو سیال توسط یک دیواره از هم جدا شده ‌اند، بنابراین دو سیال هیچ وقت در هم دیگر مخلوط نمی‌ شوند.

بیشترین استفاده مبدل‌ های حرارتی در حرارت دادن‌ های فضایی، یخچال ‌ها، تهویه مطبوع، تجهیزات قدرت، واحد های شیمی، پتروشیمی، پالایشگاه‌ ها و تصفیه گاز های طبیعی می ‌باشد. یک مثال ملموس از مبدل حرارتی، تشعشع حرارت در اتومبیل‌ ها می ‌باشد که در آن حرارت توسط سیال خنکی از منبع حرارت که موتور ماشین می ‌باشد گرفته می‌ شود.

انواع مبدل های حرارتی

همه مبدل های حرارتی یک کار را انجام می دهند و هدف مشترکی دارند و آن هم این است که گرما از یک سیال به مایعات دیگر منتقل می کنند اما هر کدام به روش مختلفی این کار را انجام می دهند.

دو نوع از رایج ترین مبدل های حرارتی، مبدل حرارتی پوسته و لوله و مبدل حرارتی صفحه ای است.

در مبدل های پوسته و لوله، یک مایع از طریق لوله ای از فلز جریان می یابد در حالی که مایع دوم از طریق پوسته ای بسته شده که آن ها را احاصه کرده عبور می کند. این دو سیال می توانند در یک جهت معروف به جریان موازی، در جهت مخالف (ضد جریان) یا در زاویه های راست (جریان متقابل) جریان داشته باشند. دیگ بخار لوکوموتیو بخار از این طریق کار می کنند.

مبدل های صفحه ای دارای صفحات نازک یا باله هایی با مساحت بزرگ هستند (این امر گرمای بیشتری را سریع تر تبادل می کند). مبدل ها در دیگ های بخار با این روش کار می کنند.

مبدل حرارتی که به منظور به حداقل رساندن اتلاف گرما استفاده می شود، گاهی اوقات recupertors  یا بازدارنده نامیده می شوند. یک recupertor معمولا برای گرفتن گرمایی که در غیر این صورت از بین می رود استفاده می شود.

برای مثال از آن جایی که هوای آلوده از ساختمان تهویه می شود: سرما، مایع ورودی در جهت مخالف جهت گرم کردن مایعات خروجی جهت به حداقل رساندن اتلاف گرما هدایت می شود. دو سیال که از طریق کانال های جداگانه جریان می یابند، جدا از هم باقی می مانند و مخلوط نمی شوند. از آن جا که مایعات ورودی و خروجی در جهات مخالف حرکت می کنند، بازدارنده ها نمونه ای از مبدل های حرارتی ضد جریان هستند.

مبدل حرارتی در سیستم بازیابی گرما نمونه ای از آن است و در واقع ترمیم کننده مشابه است اما مایعات ورودی و خروجی از طریق همان کانال در جهت های مختلف و در زمان های مختلف حرکت می کنند. به این صورت مایع گرم از طریق بازسازی کننده جریان می یابد و بعضی از گرمای ذخیره شده در آن را برداشت می کند. ترمیم کننده یکی از بخش های اصلی در یک فرم بسیار کارآمد نیرو به نام موتور استرلینگ است که در آن یک پیستون گاز به دام افتاده را به جلو و عقب بین منبع گرما مانند آتش سوزی و مکانی که گرما از دست می رود فشار می دهد. ترمیم کننده گرما را کاهش می دهد که در غیر این صورت با چرخیدن موتور به عقب و جلو می رود.

اجزای مختلف مبدل‌ حرارتی

مبدل ‌های حرارتی موجود در صنایع و کارخانجات به خصوص صنعت پتروشیمی، معمولا از نوع پوسته و لوله می ‌باشند. از مزایای این مبدل‌ ها می ‌توان به سطح تماس زیاد در حجم کم، طرح مکانیکی خوب و توزیع یکنواخت فشار و راحتی تمیز کردن آن ‌ها اشاره کرد. می ‌توان گفت که ساختمان مبدل‌ ها شامل تعدادی لوله است که در داخل یک استوانه قرار می ‌گیرند و دو سیال مورد نطر که یکی سرد و دیگری گرم است، بدون این که به طور مستقیم با یک دیگر برخورد کنند از طریق دیواره فلزی لوله ‌ها با یک دیگر تبادل حرارت خواهند کرد. به عبارت دیگر یکی از این دو سیال در لوله ‌ها و دیگری در اطراف لوله‌ ها، درون پوسته جریان خواهد داشت.

کاربرد های مبدل حرارتی

همان طور که گفته شد، انتقال حرارت یکی از مهم ترین فرآیند های صنعتی می باشد. که در آن گرما باید به صورت موثر، از یک فرآیند در حال جریان به فرآیند دیگر، حذف، اضافه یا منتقل شود. برخی از کاربرد های معمولی مبدل حرارتی به صورت زیر می باشد:

·        فشار شکن

·        حفاظت از مخازن

·        خنک سازی رایگان

·        ذخیره سازی حرارتی

·        سیستم گرمایش با بخار

·        سیستم گرمایشی استخر

·        سیستم گرمایشی عمومی

·        سیستم گرمایشی یک مکان

·        سیستم گرمایشی خورشیدی

·        سیستم سرد سازی یک بخش یا ناحیه (صنعت)

·        سیستم گرمایشی ژئوترمال (استفاده از گرمای زمین برای تولید انرژی)

بهترین مواد برای ساخت مبدل حرارتی

ممکن است فکر کنید مبدل حرارتی همیشه باید از فلزات ساخته شوند، که گرما به سرعت جذب و هدایت می شوند. مبدل های حرارتی همچنین می توانند از سرامیک، کامپوزیت (بر اساس فلز یا سرامیک) و حتی پلاستیک (پلیمر) ساخته شوند.

تمام این مواد مزایای خاص خود را دارند. سرامیک برای نوع کاربرد های درجه حرارت بالا (بیش از 1000 درجه سانتی گراد یا 2000 درجه فارنهایت) که می تواند فلزات مانند مس، آهن و فولاد را ذوب کند انتخابی مناسب است.، اگر چه آن ها همچنین برای استفاده در مایعات خورنده و ساینده در دما های بالا یا پایین محبوب هستند. پلاستیک ها به طور کلی وزن و هزینه کم تری نسبت به فلزات دارند، در برابر خوردگی و رسوب مقاومت می کنند و می توانند برای داشتن هدایت حرارتی خوبی طراحی شوند، اگر چه تمایل دارند از نظر مکانیکی ضعیف باشند و با گذشت زمان ممکن است تخریب شوند. اما به طور کلی برای برنامه های با درجه حرارت بالا مناسب نیست، اما مبدل های پلاستیکی می توانند برای چیزی مانند استخر یا دوش، که در هر روز و دمای اتاق کار می کند، گزینه مناسبی باشند. مبدل های حرارتی کامپوزیت بهترین ویژگی های مواد اولیه والدین خود را ترکیب می کنند، به عنوان مثال، هدایت حرارتی بالای فلز با کاهش وزن و مقاومت در برابر خوردگی بهتر از پلاستیک می باشد.

در آینده، به وضوح ممکن است که بتوانیم از مواد قوی تری استفاده کنیم. به عنوان مثال، نانولوله های کربنی (ورق های شش ضلعی نازک کربن که برای ساختن لوله پیچیده شده اند) دارای خاصیت رسانایی گرما هستند و در حال حاضر در غرق کننده های گرما (دستگاه های حذف گرما که عمدتا در الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند) استفاده می شوند. در حال حاضر تحقیقات زیادی انجام شده است تا ببینیم چگونه می توان آن ها را در مبدل های حرارتی مستقر کرد.

انتخاب مبدل حرارتی

در حالی که تعداد زیادی از مبدل های حرارتی در دسترس هستند، مناسب بودن هر نوع و طراحی آن در انتقال گرما بین مایعات بستگی به مشخصات و الزامات کاربرد دارد. این عوامل تا حد زیادی طراحی بهینه مبدل حرارتی مورد نظر را تعیین می کنند و بر رتبه و محاسبات اندازه مربوطه تأثیر می گذارند.

برخی از عواملی که متخصصان صنعت هنگام طراحی و انتخاب مبدل حرارتی باید در نظر داشته باشند عبارت است از:

·        کاربری مبدل حرارتی

·        دبی و ظرفیت مورد نیاز

·        فشار و دمای کاری مبدل حرارتی

·        نوع سیال‎ های عبوری از مبدل حرارتی

مبدل حرارتی شرکت مهتاب گستر

مجموعه تولیدی و صنعتی مهتاب گستر در زمینه تولید انواع مختلف مبدل حرارتی به صورت حرفه ای در حال فعالیت است. شما هر گونه نیازی که به انواع مبدل حرارتی و دیگر محصولات داشته باشید توسط کادر مجرب و حرفه ای ما در کم ترین زمان ممکن و با بهترین کیفیت به شما ارائه می شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص مبدل حرارتی و نحوه تولید آن و همچنین اطلاع از قیمت مبدل حرارتی به وب سایت مهتاب گستر مراجعه نمایید.

برای ثبت سفارش با ما در تماس باشید: 09127883721 – 66706377 – 66709528

سپاس از سایت خوب یو آپلود