مبدل حرارتی چگونه کار می کند؟

مبدل های حرارتی یکی از اساسی ترین تجهیزات یک صنعت و یا کارخانه می باشند. چرا که برای افزیش بهره وری و صرف هزینه های کمتر برای سایر تجهیزات و مواد اولیه، استفاده از مبدل های حرارتی یک الزام است. از مبدل های حرارتی با ابعاد خیلی بزرگ اغلب در صنایع بالادستی از جمله صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، نیروگاهی و … و از مبدل های حرارتی در ابعاد کوچک اغلب در صنایع پایین دستی از جمله خنک کاری روغن در صنایع پلاستیک و خودروسازی و حتی گرمایش آب استخر در مجموعه های ورزشی استفاده می گردد. بنابراین این تجهیز کاربرد بسیار زیادی دارد و آشنایی با نحوه عملکرد آن می تواند در انتخاب نوع مبدل حرارتی بسیار کمک کند.

عملکرد کلی انواع مبدل حرارتی

نحوه کارکرد یک مبدل حرارتی کاملا بستگی به طراحی و ساختار آن دارد. چرا که مبدل های حرارتی در انواع گوناگون و برای مصارف گوناگون ساخته می شوند. که هر کدام در درعین حال که ویژگی های منحصر به فرد دارند، ویژگی های مشترک نیز دارند. یک مبدل حرارتی، دستگاهی است که برای انتقال حرارت بین دو سیال گرم و سرد در حالی که هیچ تماسی با یکدیگر ندارند، به کار گرفته می شود.

در ادامه به نحوه عملکرد هر یک از انواع مبدل های حرارتی می پردازیم:

نحوه عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله همان طور که از نام آن پیداست از یک پوسته ( Shell ) و تعدادی لوله تشکیل شده است. که در اغلب این موارد، لوله ها از جنس مس و در راستای محور پوسته قرار می گیرند. در برخی موارد، لوله های مسی به صورت حلقوی و یا فنری نیز ساخته می شوند. در مبدل حرارتی پوسته و لوله، سیال سرد در داخل لوله های مسی و سیال داغ در داخل پوسته و روی لوله های مسی جریان پیدا می کند. در شکل زیر به صورت شماتیک، نحوه انتقال حرارت بین دو سیال نشان داده شده است.

برای مبدل حرارتی پوسته و لوله که دو جریان سیال داغ و سرد به صورت موازی در راستای مبدل جریان پیدا می کنند، دمای دو سیال به صورت نمودار زیر تغییر می کند.

در صورتی که جریان دو سیال در خلاف جهت همدیگر باشد، تغییر دمای دو سیال به صورت نمودار زیر خواهد بود:

نحوه عملکرد مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای در بین مبدل های حرارتی بیشترین بازدهی را دارد. مبدل حرارتی صفحه ای طوری طراحی شده است که دو سیال گرم و سرد بیشترین تماس و یا بیشترین تبادل حرارتی را با یکدیگر داشته باشند. این مبدل حرارتی صفحه ای از تعدادی صفحه پشت سر هم که توسط واشر های لاستیکی آب بندی شده اند، تشکیل شده است و مطابق شکل زیر سیال گرم و سرد به صورت یک در میان ما بین صفحات، جاری می شوند. بدین ترتیب یک صفحه ما بین دو سیال قرار گرفته و تبادل حرارتی بین دو سیال صورت می گیرد. برای افزایش نرخ تبادل حرارتی صفحات به صورت مواج ساخته می شوند تا جریان سیال آشفته گردد.

نحوه عملکرد مبدل حرارتی هوا خنک

مبدل حرارتی هوا خنک بین مبدل های حرارتی کم ترین بازدهی را دارد ولی به دلیل در دسترس بودن هوا و شرایط محیطی در اغلب مکان ها استفاده می شود. یک مبدل حرارتی هوا خنک از تعدادی لوله مارپیچ فین دار ( پره دار ) تشکیل شده است که در داخل این لوله ها سیال گرم جریان پیدا می کند. این لوله های مارپیچ در معرض سیال سرد ( هوا ) قرار می گیرند و بدین ترتیب با عبور جریان هوا از لابلای لوله ها، تبادل حرارتی بین سیال گرم و هوا اتفاق می افتد. در صورتی که از یک فن برای  ایجاد جریان هوا استفاده شود، جریان هوا به صورت اجباری بوده و بازدهی انتقال حرارت به بیشترین مقدار خود می رسد. در شکل زیر شماتیک عملکرد مبدل حرارتی هوا خنک نشان داده شده است.

شرکت ویرا تجهیز صنعت، تولید کننده انواع مبدل حرارتی

شرکت ویرا تجهیز صنعت، به عنوان تولید کننده انواع مبدل حرارتی پوسته و لوله و هوا خنک همواره سعی نموده است، مطابق نیاز مشتریان و با استفاده از مواد اولیه با کیفیت، مبدل های حرارتی مورد نظر را پیشنهاد نماید. همچنین این شرکت، وارد کننده انواع مبدل حرارتی صفحه ای در برند های معتبر بین المللی می باشد.

برای دریافت کاتالوگ محصولات و استفاده از مشاوره های رایگان متخصصان ما، می توانید با کارشناسان واحد فروش شرکت تماس حاصل فرمایید.

021-91016863

021-66734153