نمایش 12 24
مشاوره تلفنی خرید استخر اماده فایبرگلاس | پاکارتراز

مبدل حرارتی و بررسی آن

مبدل حرارتی یک دستگاه است که بخاطر اختلاف دما بین دو سیال، حرارت را از یک سیال (مایع یا گاز) به سیال دیگر منتقل می‌ کند. مبدل‌ حرارتی در عملیات سرمایش و گرمایش به عنوان تجهیزات بسیار حیاتی شناخته می‌ شوند و در صنایع مختلف مانند تاسیسات و تهویه مطبوع، صنایع تبرید، نفت و گاز و پتروشیمی، نیروگاه‌ های تولید برق و غیره، به طور گسترده مورد استفاده قرار می ‌گیرند. در این مقاله، هر آنچه در مورد مبدل حرارتی باید بدانیم را مورد بررسی قرار می دهیم. پس با ما همراه باشید تا شما را با مبدل حرارتی، انواع و کاربرد آن آشنا کنیم.

کاربرد مبدل حرارتی

مبدل‌ حرارتی به عنوان تجهیزات چند منظوره در صنایع مختلف به کار می ‌رود. برخی از کاربرد های مبدل حرارتی عبارتند از:
  1. تولید برق در نیروگاه‌ ها: مبدل‌ حرارتی در نیروگاه ‌ها برای انتقال حرارت در فرآین دهای تولید برق اهمیت بسیاری دارد.
  2. صنایع غذایی و تولید نوشیدنی: در کارخانه ‌های تولید غذا و نوشیدنی، مبدل ‌های حرارتی جهت انجام فرآیند های حرارتی مانند پاستوریزاسیون و سرد کردن استفاده می‌ شوند.
  3. پالایشگاه‌ ها، نفت و گاز و پتروشیمی: در صنایع پالایش و تولید نفت و گاز، مبدل‌ حرارتی جهت انتقال حرارت در فرآیند های تقطیر و تصفیه استفاده می ‌شود.
  4. صنایع داروسازی و پزشکی: در تولید داروها و تجهیزات پزشکی، انتقال حرارت با استفاده از مبدل‌ حرارتی، بسیار مهم است.
  5. تاسیسات گرمایشی، تهویه مطبوع و سرد خانه: در سیستم‌ های گرمایشی و تهویه مطبوع ساختمان ‌ها و همچنین در سرد خانه‌ ها، مبدل حرارتی به منظور انتقال حرارت به کار می ‌رود.
  6. استخرهای شنا، سونا و جکوزی: در استخر ها از مبدل حرارتی برای ایجاد شرایط راحتی و بهداشتی برای استفاده‌ کنندگان استفاده می ‌شود.
مبدل‌ حرارتی، به ‌ویژه در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی، به عنوان یکی از تجهیزات حیاتی شناخته می ‌شود و در بسیاری از صنایع مانند ذوب فلزات و ریخته ‌گری، گرمایش و تبرید، تهویه مطبوع، داروسازی، کاغذ سازی، نیروگاهی، سرامیک و صنایع دیگر نیز به کار می ‌روند. این تنوع کاربرد ها نشان‌ دهنده اهمیت بالای مبدل ‌های حرارتی در بهبود فرآیند های صنعتی و اقتصادی است.

مبدل حرارتی استخر چیست؟

همانطور که قبل تر گفتیم، یکی از کاربرد های مبدل حرارتی در استخر ها است. مبدل حرارتی استخر از سیستم آب گرم شده توسط انرژی خورشیدی برای گرم‌ کردن آب استخر استفاده می کند. این تجهیز به عنوان یک راه حل کارآمد در استخرهای حاوی کلر، استخرهای آب شور، جکوزی و استخرهای با سیستم گرمایش خورشیدی استفاده می ‌شود.

انواع مبدل حرارتی در موتورخانه

مبدل‌ های حرارتی از نظر فشار کاری به دو دسته کم فشار و پر فشار و از نظر ساختار به انواع مختلفی تقسیم می ‌شوند که در ادامه با انواع مبدل حرارتی موتور خانه آشنا می شوید: ۱. مبدل‌ حرارتی لوله ای ۲. مبدل حرارتی پوسته و لوله ۳. مبدل‌ حرارتی فن ‌دار ۴. مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل‌ حرارتی لوله ای

در مبدل حرارتی لوله ‌ای، یک لوله با قطر کوچک داخل لوله ‌ای دیگر با قطر بزرگتر و به صورت هم مرکز قرار می ‌گیرد. انتقال حرارت از طریق جداره لوله کوچک ‌تر بین دو سیال انجام می ‌شود. این نوع، ساده‌ ترین مدل مبدل حرارتی است که عیب اصلی آن، توان انتقال حرارت کمتر نسبت به سایر مبدل‌ ها به دلیل سطح تبادل حرارتی کم آن است. از این نوع مبدل، بیشتر برای تبادل حرارت بین سیالات گازی استفاده می ‌شود، خصوصا زمانی که یکی از دو سیال یا هر دو با فشار بالا هستند. از مزایای این مبدل می توان به، طراحی ساده، هزینه ساخت کم، کنترل ساده جریان، پاک‌ سازی آسان و کاربرد در فشارهای بالا اشاره کرد.

مبدل‌ حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله، از یک تعداد لوله و یک پوسته بزرگ تشکیل شده است که لوله‌ ها را احاطه می‌ کند و برای تنظیمات فشار بالا مناسب هستند. درون این لوله‌ ها، معمولا یک سیال مایع با دمای کم جریان دارد، در حالی که اطراف لوله‌ ها یک سیال گازی شکل با دمای بالا حرکت می ‌کند (البته نوع و حالت سیال در کاربرد های مختلف ممکن است متغیر باشد). وجود تعداد زیادی لوله در این مبدل، تبادل حرارتی فراوانی را فراهم می ‌کند و این مبدل را به پر کاربرد ترین مبدل حرارتی در صنعت تبدیل کرده است. جنس لوله‌ ها معمولا از مس است و در برخی موارد می‌ تواند از برنج، آلومینیوم، استیل، نیکل، و غیره باشد.

مبدل‌ حرارتی فن دار

مبدل‌ حرارتی فن دار، که به آن ها هوا خنک هم گفته می ‌شود، از یک یا تعدادی کویل (لوله‌ های متعدد رفت و برگشتی با پره ‌هایی در اطراف آن) و یک یا تعدادی فن تشکیل شده‌ است (مشابه رادیاتور اتومبیل). در این ساختار، سیال با درجه حرارت بالا از داخل کویل عبور می ‌کند و در نتیجه وزش هوا توسط فن‌ ها از سطح خارجی کویل، باعث برخورد ذرات هوا با سطح گرم لوله ‌ها و پره ‌های کویل می ‌شود. این برخورد منجر به جذب حرارت اضافی از سیال با درجه حرارت بالا می ‌شود. مبدل‌ های فن دار به انواع مختلفی از جمله عمودی، افقی و شکل V تقسیم می ‌شوند که کاربرد بسیار گسترده ای در صنایع مختلف دارند.

مبدل‌ حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ‌ای از تعداد زیادی صفحه فلزی تشکیل شده است که با فاصله اندکی کنار یکدیگر قرار می گیرند و با الگوی یکی در میان نسبت به هم آب ‌بندی می ‌شوند. یک سیال به عنوان سیال با دمای بالا و یک سیال دیگر به عنوان سیال با دمای پایین وارد آن می ‌شوند و از طریق سطح فلزی، این صفحات با یکدیگر تبادل گرمایی انجام می ‌دهند. این صفحات سطح انتقال حرارت زیادی ایجاد می ‌کنند و به همین دلیل ابعاد این نوع مبدل‌ ها کوچک (فشرده) هستند. یکی از معایب این مبدل ‌ها در مقایسه با انواع مبدل پوسته و لوله این است که فشار کمتری را تحمل می‌ کنند و برای کاربرد های فشار بالا معمولا از این نوع مبدل استفاده نمی ‌شود. در موتورخانه ها از مبدل حرارتی صفحه ای نیز بیشتر استفاده می شود.

سخن پایانی

در نتیجه، مبدل حرارتی یک دستگاه است که حرارت را از یک سیال به سیال دیگر منتقل می ‌کند که این دستگاه در فرآیند های گرمایش، سرمایش، و تبدیل انرژی مورد استفاده قرار می ‌گیرد. انواع مختلفی از مبدل ‌های حرارتی وجود دارند، از جمله مبدل‌ های حرارتی پوسته و لوله، مبدل حرارتی صفحه‌ ای، مبدل حرارتی فن دار، و مبدل حرارتی لوله ‌ای. مبدل حرارتی پوسته و لوله، از لوله‌ های داخل یک پوسته بزرگ بهره می ‌برد و حرارت بین دو سیال را منتقل می ‌کند. مبدل حرارتی صفحه‌ ای، از صفحات فلزی با فاصله کم در کنار یکدیگر قرار می ‌گیرند. مبدل حرارتی فن دار یا هوا خنگ از کویل ‌ها و فن‌ ها برای تبادل حرارت با هوا استفاده می‌ کند و در خنک کردن گاز ها و مایعات کاربرد دارد. مبدل حرارتی لوله ‌ای در این مدل مبدل، یک لوله با قطر کوچک داخل لوله ‌ای دیگر با قطر بزرگتر و به صورت هم مرکز قرار می ‌گیرد که انتقال حرارت از طریق جداره لوله کوچک ‌تر بین دو سیال انجام می ‌شود. این مبدل‌ ها در صنایع مختلف از تولید انرژی گرفته تا صنایع غذایی و پتروشیمی به کار می ‌روند و نقش اساسی در بهره ‌وری و کارایی سیستم ‌های حرارتی دارند. امیدواریم مطالب گفته شده در این مقاله برای شما کاربردی باشند.