مبدل حرارتی پوسته و لوله یکی از پرکاربرد ترین مبدل ها در صنعت می باشد. از این مبدل برای انتقال حرارت بین سیالاتی که دمای بالا و فشار بالا دارند، استفاده می گردد. مبدل حرارتی پوسته و لوله از یک پوسته و تعدادی لوله که این لوله ها توسط پوسته احاطه شده اند، تشکیل شده است. به طوری که سیال با دمای بالا در پوسته و اطراف لوله ها جریان داشته و سیال با دمای پایین در داخل لوله ها جریان پیدا می کند و انتقال حرارت از طریق سطح حرارتی لوله ها انجام می گیرد. به مبدل حرارتی پوسته و لوله، شل اند تیوب (Shell and tube) نیز گفته می شود.

همان طور که گفته شد، مبدل حرارتی پوسته و لوله بیشترین کاربرد را در بین مبدل ها داشته و برای سیالاتی  که دارای دما و فشار بالا می باشد استفاده می گردد. از جمله این سیالات روغن هیدرولیک می باشد که در بسیاری از دستگاه های دارای جک هیدرولیک وجود داشته و این سیال در اثر وجود اصطکاک بین سیال و سطح و جریال های داخلی سیال داغ شده و نیاز به این دارد که دمای آن تعدیل شود. لذا برای تعدیل دمای روغن داغ، اغلب از مبدل حرارتی با سیال خنک کننده آب که بیشترین ظرفیت گرمایی ویژه بین سیالات را دارد، استفاده می گردد. در مبدل حرارتی پوسته و لوله آب و روغن، آب در داخل لوله ها جریان داشته و روغن در اطراف لوله ها و داخل پوسته جریان دارد. 

مبدل حرارتی پوسته و لوله از چند قسمت مهم تشکیل شده است

• لوله های مسی ( تیوب های مسی ) :

لوله های داخل پوسته مهم ترین قسمت مبدل را تشکیل داده و اغلب برای افزایش راندمان انتقال حرارت از جنس مس ساخته می شود. داخل این لوله ها سیال خنک کننده جریان دارد. لوله های مسی می تواند به صورت تک پاس، دو پاس و چهار پاس ساخته شود. در نوع تک پاس دو سر لوله ها باز بوده و سیال خنک کننده از یک طرف وارد  و از سمت مخالف خارج می شود. در نوع دو پاس، لوله های مسی طوری ساخته شوند که سیال خنک کننده پس از رسیدن به انتها، تغییر جهت داده و پس از برگشت  از همان سمت ورودی، خارج می شود

• تیوب شیت ( صفحه نگهدارنده لوله ها ) :

بسته به نوع طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله تیوب شیت ها در ابتدا و انتهای مبدل جاگذاری می شوند و وظیفه آن ها آب بندی و نگهداری لوله های مسی است. در برخی مبدل های پوست و لوله از یک تیوب شیت استفاده می گردد به طوری که یک انتهای آن لوله های مسی به صورت U شکل ساخته می شوند و در برخی دیگر از دو تیوب شیت استفاده می گردد به طوری که ابتدا و انتهای لوله های مسی باز است.

• بافل ها :

بافل ها صفحاتی هستند که در حد فاصل های معین در داخل پوسته و روی لوله های مسی قرار می گیرند. وظیفه بافل ها، ایجاد جریان آشفته برای سیال داغ و همچنین ایجاد مسیر پر پیچ و خم برای آن است. این عمل باعث افزایش انتقال حرارت بین دو سیال می شود.

در زبان انگلیسی به مبدل حرارتی پوسته و لوله مبدل شل اند تیوب ( Shell and Tube heat exchanger ) نیز گفته می شود. شل در واقع نمایان گر پوسته و تیوب نمایانگر لوله های داخل پوسته می باشد. برای خرید و سفارش مبدل حرارتی پوسته و لوله یا همان شل اند تیوب می توانید با کارشناسان ما در واحد فروش تماس بگیرید و مشاوره لازم و رایگان را دریافت نمایید.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله از لحاظ نوع ساختار به سه دسته کلی تقسیم بندی می شوند:

• تک پاس با دو تیوب شیت

در این نوع مبدل ابتدا و انتهای لوله های مسی باز بوده و توسط تیوب شیت ها مهار شده است و سیال خنک کننده از یک سمت وارد شده  و بدون برگشت از سمت دیگر خارج می گردد. در شکل زیر شماتیک این طرح نشان داده شده است. از مزایای دو سر باز بودن لوله های مسی این هست که در صورت گرفتگی و یا رسوب می توان با استفاده از ابزار های مختلف، داخل لوله ها را پاک سازی نمود

• دو پاس با دو تیوب شیت

در این نوع مبدل مثل قبل ابتدا و انتهای لوله های مسی باز بوده و توسط تیوب شیت ها مهار شده است ولی تنها تفاوتی که این نوع با مبدل قبلی دارد، در این است که لوله های مسی به دو قسمت رفت و برگشت تقسیم بندی شده است به طوری که سیال خنک کننده از نصف لوله ها جریان رفت دارد و پس از رسیدن به انتها وارد تغییر جهت داده و از نصف بقیه لوله های مسی برگشته و از همان سمت ورودی خارج می شود. لذ در این نوع حالت سطح انتقال حرارت بین دو سیال نیز افزایش می یابد و باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می گردد. این مبدل نیز، مزیت های تعمیر و نگهداری مبدل نوع قبلی را داراست.

• دو پاس با یک تیوب شیت

در اینوع مبدل تنها از یک تیوب شیت استفاده شده و لوله های مسی در انتهای مبدل به صورت U شکل ساخته می شوند. به طوری که همانند مبدل نوع دو پاس با دو تیوب شیت، جریان سیال خنک کننده رفت و برگشت دارد و راندمان انتقال حرارت بالایی دارد. از مزایای این طرح می توان به عدم استفاده از تیوب شیت و در نتیجه کاهش هزینه های ساخت اشاره کرد ولی هزینه های تعمیر و نگهداری از لوله های مسی در صورت خرابی و رسوب گذاری بالاست.

برای طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله پارامتر های مختلفی از جمله، دبی سیال داغ و سرد، سطح انتقال حرارت،  دما های ورودی و خروجی هر دو سیال و همچنین جهت جریال هر دو سیال  دارای اهمیت است و تغییر در هر یک از فاکتور های فوق می تواند ابعاد و قطعات مبدل را تغییر دهد. در ادامه تاثیر هر یک از فاکتور های فوق بررسی می گردد:

• دبی سیال داغ و سرد: هر چقدر دبی سیال داغ بیشتر باشد، نرخ انتقال حرارت بین دو سیال نیز افزایش خواهد یافت . این فاکتور یک عامل مهم در حجم کلی مبدل خواهد داشت، چرا که در صورتی که نیاز باشد اختلاف دمای ورودی و خروجی سیال داغ ثابت بماند، با افزایش دبی، نرخ انتقال حرارت نیز باید افزایش یابد. برای افزایش نرخ انتقال حرارت نیاز است تا سطح تبادل حرارتی دو سیال نیز افزایش یابد. افزایش سطح تبادل حرارتی، حجم کلی مبدل  را دچار تغییر خواهد کرد  و بایستی طول و قطر پوسته و … افزایش یابد.
• سطح انتقال حرارت: همان طور که اشاره شد برای داشتن بیشترین نرخ انتقال حرارت باید سطح انتقال حرارت نیز بهینه باشد. افزایش قطر پوسته، افزایش تعداد لوله های مسی و افزایش طول مبدل از راه های افزایش سطح تبادبل حرارت است.
• دمای ورودی و خروجی هر دو سیال: در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله برای داشتن دمای خروجی بهینه، باید سطح انتقال حرارت و نرخ انتقال حرارت نیز افزایش یابد. برای افزایش سطح انتقال حرارت قاعدتا حجم کلی مبدل باید افزایش یافته و یا به طور مثل از لوله هایی از جنس مس که ظرفیت انتقال حرارتی بالا  دارند، استفاده گردد.
• جهت جریان همسو یا ناهمسو: در مبدل های حرارتی پوسته و لوله در صورتی که جریان هر دو سیال ناهمسو باشد، بیشترین نرخ انتقال حرارت اتفاق خواهد افتاد.

یکی از کاربرد های ویژه مبدل های حرارتی پوسته و لوله برای خنک کاری سیال روغن هیدرولیک است. به طوری که روغن هیدرولیک داغ شده در انواع دستگاه های جک هیدرولیک، دستگاه تزریق پلاستیک و … نیاز به خنک کاری و تعدیل دما دارد تا عملکرد روغن دچار مشکل نگردد.

کاتالوگ مبدل های حرارتی پوسته و لوله تولیدی توسط شرکت ویرا تجهیز، به صورت فایل پی دی اف تدوین شده است. برای دانلود کاتالوگ مبدل های حرارتی پوسته و لوله ویرا تجهیز صنعت، می توانید از طریق لینک زیر اقدام نمایید. 

( کاتالوگ مبدل حرارتی پوسته و لوله ) 

عوامول مهمی از قبیل حجم مبدل، جنس و تعداد لوله ها، دبی سیال در تعیین قیمت مبدل حرارتی پوسته و لوله موثر هستند. به طوری که هر چقدر دبی سیال خنک شونده بالاتر باشد، حجم مبدل و در نتیجه ابعاد قطعات استفاده شده در آن بیشتر شده و قیمت تمام شده آن نیز بیشتر خواهد بود. برای دریافت لیست قیمت مبدل های حرارتی پوسته و لوله ساخته شده توسط شرکت ویرا تجهیز، از طریق شماره های زیر با ما در ارتباط باشید.

شرکت ویرا تجهیز صنعت، یکی از تولید کنندگان و سازندگان مبدل های حرارتی پوسته و لوله در شمال غرب کشور می باشد که سعی نموده است از مواد اولیه با کیفیت از جمله لوله های مسی برند مهر اصل و استفاده از دانش متخصصان خود، مبدل های حرارتی با کیفیت را با گارانتی معتبر یک ساله به مشتریان عزیز ارائه نماید. برای اطلاع از مشخصات مبدل های حرارتی تولیدی و قیمت محصولات می توانید هم اکنون با کارشناسان ما در واحد فروش تماس گرفته و مشاوره های لازم را دریافت نمایید.