مبدل حرارتی مهتاب گستر
مبدل حرارتی
مبدل حرارتی ( مبدل گرمایی ) دستگاهی است که برای انتقال حرارت مؤثر بین دو سیال ( گاز یا مایع ) به دیگری استفاده و بهره برداری می شود. از رایج ترین مبدل های حرارتی رادیاتور خودرو و رادیاتور شوفاژ است. مبدل های گرمایی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع، خودرو، نفت و گاز و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.
مبدل های گرمایی را می توان از جهات مختلف تقسیم بندی نمود.
تقسیم بندی بر اساس خصوصیات سیال هایی که در مبدل ها جریان دارد، عبارت است از:
این تقسیم بندی بر اساس سیال فرایندی مبدل شکل گرفته است. البته تفاوت بین ضرایب انتقال حرارت گاز ها و مایعات در تعیین شکل مبدل نقش موثری دارد.
· مایع/ مایع
در این نوع مبدل های گرمایی هر دو سیال مایع هستند و مکانیزم انتقال حرارت برای هر دو، انتقال حرارت اجباری است. انتقال حرارت در این مبدل ها به علت بالا بودن ضریب انتقال حرارت مایعات بالا است.
· گاز/ مایع
در این مبدل های گرمایی یک سیال مایع و سیال دیگر گاز است. معمولاً برای خنک کردن سیال گرم توسط هوا استفاده می شود. جریان مایع با سرعت کافی داخل لوله پمپ می شود که این موجب بالا بودن ضریب انتقال حرارت طرف لوله ها می شود. هوا به صورت متقاطع بر روی لوله ها جریان می یابد. جریان هوا می تواند به صورت جا به جایی اجباری یا آزاد باشد.
· گاز/گاز
معمولاً کم تر اتفاق می افتد که در مبدل ها هر دو سیال گاز باشند مگر این که یکی از گاز ها در فشار بالا باشد .
گاز فشار بالا که دانسیته آن بیشتر است در داخل لوله ها جریان می یابد. البته ضریب انتقال حرارت در این موارد خیلی کوچک است و برای انتقال حرارت مناسب باید تدابیری اندیشید که در مباحث بعد در این مورد بحث می شود.
کاربرد انواع مبدل حرارتی
مبدل های حرارتی مورد استفاده در سیستم های گرمایشی به دلیل استفاده از مکانیزم های متفاوت و قطعات متعدد ساده و پیچیده دارای انواع مختلفی هستند و به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند که به لحاظ ساختار دارای چندین مدل هستند که انواع مهم آن ها شامل موارد زیر می باشد:
· مبدل حرارتی لوله ای
این نوع مبدل ها به عنوان ساده ترین نوع مبدل های حرارتی محسوب می شوند که این امر صرفا به خاطر مکانیزم ساخت ساده و نسبتا کارآمد آن ها است. نحوه عملکرد این مبدل های گرمایی به این صورت است که لوله با قطر کم تری که در درون لوله بزرگ تر به‌صورت مرکزگرا تعبیه شده است به انتقال حرارت از طریق جداره خود بین دو سیال می پردازد. از جمله مزایای مبدل های لوله ای می توان به طراحی ساده ای، هزینه ساخت کم، پاک سازی آسان و کار در فشار بالا اشاره کرد. اما از معایب این گروه مبدل های حرارتی، می توان از سطح تبادل حرارتی کوچک آن ها نام برد. از مبدل حرارتی لوله ای معمولا هنگامی استفاده می شود که قرار است تبادل حرارت بین سیال های گازی اتفاق بیافتد و یا زمانی که فشار یکی از دو سیال و یا هر دوی آن ها بالا باشد. در واقع، مبدل های لوله ای فقط برای سیستم های گرمایشی با ظرفیت کم و کوچک مورد استفاده قرار می گیرند.
· مبدل حرارتی صفحه ای
نام دیگر مبدل حرارتی صفحه ای، مبدل پلیتی می باشد که از تعداد زیادی صفحه فلزی که با فاصله‌ی خیلی کم به شکل موازی کنار هم قرار گرفته اند و یکی در میان با سیال های با دما های متفاوت پر می شوند به این شکل که یکی به عنوان سیال دمای بالا و دیگری با عنوان سیال دمای پایین وارد آن شده و از طریق سطح فلزی این صفحات، با هم تبادل گرمایی انجام می دهند. معمولاً مبدل های حرارتی صفحه ای به دلیل سطح انتقال حرارت بالایی که این صفحات ایجاد می کنند، کوچک و فشرده هستند. مبدل حرارتی صفحه ای به نسبت مدل پوسته و لوله، فشار کم تری را تحمل می کند و معمولا برای کاربرد های کم فشار از آن ها استفاده می شود.
· مبدل حرارتی پوسته و لوله
این مبدل حرارتی از تعدادی لوله که به وسیله یک پوسته بزرگ احاطه شده اند ساخته شده است که جنس این لوله ها بسته به نوع کاربری و استفاده از استیل، آلومینیوم، نیکل، برنج و مس متغییر است. معمولاً از درون لوله ها یک سیال مایع، با دمای کم، و در اطراف آن ها یک سیال گازی شکل با دمای بالا در جریان است که گرما از طریق جداره لوله از گاز با دمای بالا به مایع با دمای کم منتقل می شود. در مبدل حرارتی پوسته و لوله، به دلیل وجود تعداد زیادی لوله، تبادل حرارتی به شکل درست و با راندمان بسیار بالایی انجام می شود که این مبدل حرارتی را به عنوان پر کاربرد ترین نوع مبدل حرارتی در صنعت ساخت سیستم های گرمایشی شناخته می شود. مبدل حرارتی پوسته و لوله، به لحاظ ساختار و نوع طراحی، به چند دسته تقسیم بندی می شوند که در زیر به آن ها اشاره می شود.
نوع U شکل: در این نوع مبدل حرارتی، فرم لوله های درون پوسته به شکل حرف یو انگلیسی است که یکی از دو سیال وارد لوله ها ( معمولا سرد ) و دیگری وارد پوسته ( معمولا گرم ) می شود. سپس حرارت از جداره لوله ها، بین دو سیال از فاز گرم به فاز سرد جا به جا شده و منجر به گرم شدن آن می شود. بدیهی است که در این مدل، به دلیل یو شکل بودن لوله ها، انجام نظافت سخت و در مواردی امکان پذیر نیست.
نوع مستقیم یک پاس: در این مدل مبدل حرارتی، سیال از یک طرف وارد لوله ها شده، و از طرف دیگر خارج می شود که این امکان را به وجود می آورد که در انتقال گرما از سیال اشغال کننده اطراف لوله به سیال درون لوله که معمولا مایع است سریع تر انجام شود.
نوع مستقیم دو پاس: این مدل از مبدل حرارتی ترکیبی از دو مدل U شکل و یک پاس می باشد که سیال از یک طرف وارد لوله شده و در سمت دیگر لوله، با چرخش ۱۸۰ درجه ای، وارد لوله دیگری می شود. سپس در همان سمت ورودی، خارج می شود. در این مدل، هم امکان تمیز کردن لوله ها وجود دارد و هم از دو تیوب شیت به صورت هم زمان استفاده می شود که منجر به افزایش راندمان انتقال گرما بین دو سیال در بیرون و درون لوله می شود.
· مبدل حرارتی هوا خنک
به این نوع مبدل حرارتی، فن دار و یا کولر دار هم می گویند که این امر به دلیل وجود یک یا چند کویل و یک یا چند فن تشکیل شده است. نحوه عملکرد این مبدل حرارتی به این صورت است که با عبور سیال داغ از درون کویل ها و در اثر وزش هوا توسط فن ها به سطح بیرونی کویل و درنتیجه برخورد ذرات هوا با سطح داغ لوله ها و پره های کویل، حرارت اضافی از سیال داغ دریافت شده و موجب گرم شدن هوا می شود. این نوع مبدل گرمایی در صنایع غذایی، داروسازی، صنایع تولیدی، انواع سیستم های تهویه مطبوع، نیروگاه برق، صنایع شیمیایی، پالایشگاه نفت، گاز و صنایع پتروشیمی کاربرد دارد.
نحوه رسوب زدایی مبدل حرارتی
اگر چه امروزه پیشرفت های شگرفی در امر تهیه و مصرف مواد شیمیایی در بهسازی آب برج های خنک کننده (کولینگ تاور)، دیگ های بخار و همچنین مصرف افزودنی های متنوع در فرآیند های مختلف شیمیایی حاصل شدپده است، ولی گاهی دستگاه های تجهیزات صنعتی به خاطر عدم رعایت دستور العمل های عملیاتی در کاربرد صحیح آن ها و نیز به واسطه کیفیت پایین آب های مناطق مختلف و یا عدم سازگاری مواد شیمیایی در محیط های آب و فرآیندی، با مسائل تشکیل رسوب، فولینگ، ته نشست های حاصل از مواد خارجی و محصولات خوردگی و ... مواجه می شوند که این موارد، موضوع انتقال حرارت را در مبدل های حرارتی با مشکل مواجه می سازند.
در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و کارخانجات تولیدی و نیروگاه ها، سعی بر این است که با استفاده از آب تصفیه شده و نیز اعمال بهسازی صحیح شیمیایی، از بروز مشکل تشکیل رسوب و فولینگ در دیگ های بخار و برج های خنک کن پیشگیری نمایند تا حتی الامکان از توقف های ناخواسته واحد های تولیدی جلوگیری به عمل آورند. اگر چه شرکت ها در این زمینه، متحمل هزینه های عملیاتی ناشی از مصرف مواد شیمیایی و افزودنی های مختلف می شوند، ولی علیرغم تمامی تمهیدات، باز هم سیستم های صنعتی گاهی با بروز مشکل فوق الذکر مواجه می شوند. اگر چه با روش شستشوی شیمیایی می توان نسبت به چربی زدایی و رسوب زدایی سیستم ها اقدام کرد، ولی همواره سعی بر این است که با استفاده از یک روش صحیح و استاندارد از حداقل مواد شیمیایی مضر و خطرناک استفاده کرد و با مصرف بازدارنده های شیمیایی، خسارات را به حداقل ممکن کاهش داد. لذا شستشوی شیمیایی دستگاه های صنعتی عملاً به عنوان یک کار تخصصی مطرح می باشد. شستشوی شیمیایی مطمئن و موفق مبدل های گرمایی نیاز به طراحی مناسب و مؤثر و اجرای آن دارد. بسیاری از مواد در مبدل های حرارتی رسوب می کنند که این رسوب ها به سبب کاهش ظرفیت انتقال حرارت مبدل ها و کاهش میزان سیال جاری درون تجهیزات رسوب گرفته، منجر به کاهش بازدهی عملیات واحد می شوند. افزایش خوردگی فلز نیز نتیجه اکسید آن است و زیاد گرم شدن نیز به کاهش بازدهی کمک می کند که افتخار داریم از معدود شرکت های انجام دهنده شستشوی انواع مبدل حرارتی می باشیم.
راهنمای انتخاب و خرید مبدل حرارتی
انتخاب نوع مبدل حرارتی نیاز به بررسی و محاسبه دقیقی دارد تا ظرفیت مورد نیاز آن متناسب با پروژه تعیین شود. پس یادتان باشد قبل از خرید اقدام به خرید مبدل گرمایی حتما با یک کارشناس سیستم های تهویه مطبوع مشورت کنید.
گروه تولیدی و صنعتی مهتاب گستر با سال ها تجربه در زمینه مشاوره و نصب و راه اندازی بهترین سیستم های گرمایشی، آماده ارائه انواع مبدل های حرارتی به مشتریان عزیز می باشد.
مشاوره و سفارش مبدل حرارتی
برای مشاوره و خرید مبدل حرارتی می توانید با تیم متخصص مهتاب گستر در ارتباط باشید .
شما می توانید از طراحی تا اجرا محصول مورد نظر و پشتیبانی آن برای پروژه های بزرگ را به ما بسپارید .
وب سایت شرکت مهتاب گستر: https://cooling-tower.ir/
تلفن: 66706377 و 66709528
همراه: 09127883721
ایمیل: prod.cooling.tower(@)gmail.com