مبدل حرارتی

یکی از تجهیزات پرکاربرد و مهم در صنعت مبدل حرارتی می باشد که حرارت را از سیالی به سیال دیگر منتقل می کند.

امروزه با توجه به اینکه با محدودیت منابع انرژی مواجه هستیم و همچنین به علت اینکه قیمت ذخایر انرژی نسبت به گذشته افزایش داشته، استفاده از مبدل های حرارتی در صنعت بسیار ضروری و به صرفه است.

مبدل های گرمایی حرارت را بین دو سیال (گاز یا مایع) انتقال می دهد، بدون اینکه دوماده باهم تماس داشته باشند و در انواع مختلفی طراحی شده است که در ادامه آن ها را باهم مقایسه کرده ایم.

کاربرد مبدل گرمایی

  1. صنایع مواد غذایی
  2. صنایع نساجی
  3. صنایع شیمیایی
  4. داروسازی
  5. اواپراتور و کندانسور
  6. صنایع دریایی

انواع مبدل های حرارتی

مبدل های گرمایی از نحوه کار مشابه هم می باشند ولی براساس ویژگی های طراحی به انواع مختلفی دسته بندی می شوند که عبارتند از:

  1. مکانیسم انتقال حرارت
  2. ساختمان مکانیکی
  3. سطح تماس سیال گرم وسرد
  4. شکل جریان سیال

مبدل های گرمایی براساس مکانیسم انتقال حرارت

مبدل های حرارتی با توجه به مکانیسم انتقال حرارت به دو نوع تک فاز و دوفاز تقسیم می شوند.

تک فاز: در مبدل های حرارتی تک فاز، ماده شکل خود را از دست نمی دهد و در صورتیکه دو سیال مایع باشند، حرارت از سیال گرم به سرد منتقل شده و در انتهای فرآیند همچنان به حالت مایع باقی مانده و به جامد یا گاز تبدیل نمی شوند.

دوفاز: در این مبدل های گرمایی دوفاز، سیال در طول فرآیند انتقال حرارت تغییر شکل داده و از گاز به مایع یا بر عکس تبدیل می شود. از مبدل های حرارتی دوفاز می توان به مبدل های پوسته  و لوله و لوله ای اشاره کرد.

مبدل های حرارتی برحسب ساختمان مکانیکی

مبدل صفحه ای

مبدل صفحه ای

مبدل های صفحه ای همان طور که از نام آن مشخص است از تعدادی صفحات نازک فلزی موج دار ساخته شده که به شکل پشت سرهم می باشند و در این نوع مبدل، کانال هایی به شکل یکی در میان برای عبور سیالات وجود داشته که در بین این صفحات قرار دارند.

سیال گرم و سرد از این کانال ها عبور کرده و بدون اینکه سیال ها باهم تماس مستقیم داشته باشند تبادل حرارت در مبدل گرمایی صفحه ای صورت می گیرد.

این نوع از مبدل ها یکی از پرکاربردترین مبدل های گرمایی می باشند که به دلیل مزایای آن در پتروشیمی، نفت، گاز و صنایع غذایی کاربرد فراوانی دارند.

مزایای مبدل حرارتی صفحه ای 

  1. سر و صدا، خوردگی و ارتعاشات ناشی از جریان در مبدل های صفحه ای وجود ندارد.
  2. تعمیر و نگه داری این نوع از مبدل ها بسیار آسان است، به طوریکه با باز کردن پیچ و جدا کردن صفحات امکان تمیزکاری آن وجود دارد.
  3. در مبدل های صفحه ای می توان با افزایش یا کاهش تعداد صفحات، سطح انتقال حرارت را کاهش یا افزایش داد.
  4. ضریب کلی انتقال حرارت در مبدل صفحه ای از مبدل پوسته ولوله بیشتر است.

کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای

  1. گرمایش آب استخر و جکوزی
  2. در تهویه مطبوع
  3. تولید آب گرم بهداشتی ساختمان ها

مبدل حرارتی هوا خنک

در این نوع مبدل، فرآیند انتقال دما از طریق هوا انجام می شود. اواپراتور، کندانسور و سیستم خنک کننده خودرو از مبدل حرارتی هوا خنک ساخته شده است.  

مبدل هوا خنک از اجزایی مانند : فن، لوله و فین تشکیل شده است و تبادل حرارت در مبدل هوا خنک به این صورت است که، سیال درون لوله های فین دار در چرخش است و هوا (سیال دوم) از طریق فن به درون پره ها دمیده یا مکیده شده که باعث برخورد هوا با جداره لوله ها می شود و سپس دمای سیال درون لوله ها کاهش یافته و خنک می شود.

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل پوسته ولوله از تعدادی لوله ساخته شده که درون پوسته استوانه ای شکل قرار گرفته است و در این نوع مبدل دو جریان سیال با دمای اولیه متفاوت وارد مبدل شده که یکی از آن ها از درون لوله و دیگری از بیرون لوله می گذرد.

حرارت در این  نوع مبدل از طریق دیواره لوله ها بین دوسیال انتقال یافته و گاهی از سیال درون لوله به سیال جاری در پوسته و یا برعکس حرارت منتقل می شود.لوله ها در این نوع مبدل به شکل خم شده یا مستقیم تولید می شوند و مبدل های با لوله مستقیم را به شکل یک، دو یا چهار پاس طراحی می کنند.

منظور از تعداد پاس در مبدل گرمایی این است که تعداد دفعاتی که جریان سیال درون لوله ها از میان سیال جاری درون پوسته، طول مبدل را طی کرده که به آن پاس می گویند.

بسیاری از تولید کنندگان اغلب از مبدل های دوپاس با لوله خم شده به علت اینکه مقاومت جداره لوله ها در قسمت خمیده کم می باشد و هزینه ساخت آن زیاد خواهد بود، استفاده نمی کنند.

کاربرد مبدل حرارتی پوسته  و لوله

مبدل های پوسته و لوله اغلب در فرآیندهایی که به گرمایش یا سرمایش حجم زیادی از گاز یا مایع نیاز است، استفاده می شود. از کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله می توان به داروسازی، معادن، پالایشگاه، نیروگاه تولید برق، پتروشیمی اشاره کرد.

مبدل گرمایی دولوله ای 

مبدل گرمایی دو لوله ای

مبدل دولوله ای یکی از انواع دیگر مبدل حرارتی می باشد که از دولوله هم مرکز ساخته شده و یک سیال از درون لوله داخلی و سیال دوم در فضای بین دولوله در جریان است. در مبدل گرمایی دولوله ای دیواره لوله داخلی باعث تبادل حرارت بین دوسیال می شود. 

مزایای مبدل دولوله ای چیست؟

  1. برای کاربردهای فشار بالا مناسب است.
  2. با کاهش یا افزایش لوله ها می توان، ظرفیت دستگاه را تغییر داد.

معایب مبدل دولوله ای 

  1. میزان و سطح انتقال حرارت کم 
  2. هزینه ساخت این دستگاه برای انتقال حرارت زیاد، به میزان چشمگیری افزایش می یابد.
  3. در این نوع مبدل جریان سیال فقط از نوع همسو و ناهمسو است و از نوع جریان عمود برهم نمی توان استفاده کرد.

موارد کاربرد مبدل دولوله

  1. کاربرد این دستگاه در مواردیکه است که اختلاف فشار و دمای بین دوسیال زیاد می باشد.
  2. در صورتیکه مقدار رسوب مواد موجود در سیال زیاد باشد، از این نوع مبدل استفاده می شود.



  • وضعیت
  • جدیدترین
  • پربازدیدترین
  • پرفروشترین
  • ارزانترین
  • گرانترین
  • الفبا
    ثبت سفارش
    تعداد
    عنوان