بررسی انواع مبدل حرارتی

مبدل‌ حرارتی با توجه به ظرفیتی که در انتقال گرما از یک محیط به رسانه دیگر بدون اختلاط آنها دارند، یکی از پرکاربردترین تجهیزات در فرآیندهای صنعتی هستند. انواع مختلفی از مبدل های حرارتی طراحی شده اند تا نیازهای صنعتی متنوعی را برآورده سازند، که شامل راندمان حرارتی بالا، عملکرد در محدوده دمایی خاص، مدیریت نوسانات فشار و به حداقل رساندن تعمیر و نگهداری می باشد. این مقاله تجزیه و تحلیل جامعی از سه نوع رایج مبدل حرارتی صفحه ای، پوسته و لوله و لوله پره دار - ارائه می دهد که کاربردها، مزایا و محدودیت های آنها را برجسته می کند.

انواع مبدل حرارتی

1. مبدل حرارتی صفحه ای
2. مبدل حرارتی پوسته و لوله
3. مبدل حرارتی دو لوله ای ( لوله ای )

مبدل حرارتی صفحه ای

انواع مبدل حرارتی صفحه ای از صفحات نازک و مسطح با فاصله بین آنها ساخته شده اند. مایع گرم از یک فضای عبور می کند و مایع سرد از فضای بعدی عبور می کند. وقتی از کنار هم عبور می‌کنند، بدون اینکه واقعاً دست بزنند، همدیگر را «پنج» می‌کنند (تبادل گرما می‌کنند). آنها در انتقال سریع گرما بسیار خوب هستند و فضای زیادی را اشغال نمی کنند، بنابراین مشاغلی که فضای زیادی ندارند آنها را دوست دارند. آنها را در مکان هایی که غذا درست می کنند یا در کشتی های بزرگ پیدا خواهید کرد. نقطه ضعف این است که آنها نمی توانند گرما و فشار زیادی را به اندازه نوع پوسته و لوله تحمل کنند، و اگر آنها را به درستی تمیز نکنید، می توانید با یک آشفتگی بزرگ روبرو شوید.

یکی از مزایای اصلی PHE ها ضریب انتقال حرارت بالای آنها است. این ناشی از سطح بزرگی است که صفحات نسبت به حجم سیال فراهم می‌کنند و تلاطم فوق‌الذکر که انتقال حرارت را افزایش می‌دهد. راندمان انتقال حرارت نیز با این واقعیت افزایش می‌یابد که جریان‌های سیال را می‌توان در یک آرایش مخالف هدایت کرد، که به طور گسترده به عنوان موثرترین ساختار جریان از نظر عملکرد حرارتی شناخته می‌شود.

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل های حرارتی پوسته و لوله رایج ترین نوع مبدل حرارتی هستند. آنها از یک پوسته با بسته نرم افزاری لوله در داخل تشکیل شده اند. یک سیال از طریق لوله ها جریان می یابد، در حالی که سیال دیگر در اطراف لوله های موجود در پوسته جریان دارد. مبدل‌ حرارتی پوسته و لوله در کاربردهای مختلفی از جمله تولید برق، پردازش شیمیایی و پالایش نفت استفاده می‌شوند. آنها همچنین در سیستم های تهویه مطبوع و تبرید ² استفاده می شوند. از مزایای مبدل حرارتی پوسته و لوله می توان به راندمان بالای انتقال حرارت، توانایی آنها در تحمل فشار و دماهای بالا و سهولت نگهداری آنها اشاره کرد. با این حال، ساخت آنها نسبتاً گران است و تمیز کردن آنها ممکن است دشوار باشد.

سخن پایانی

در نتیجه، انواع مبدل های حرارتی صفحه ای و پوسته و لوله و لوله پره دار، هر کدام کاربردها و سوله های متمایزی در صنایع مختلف دارند. آنها نقش‌های محوری از نیروگاه‌ها تا تأسیسات پردازش مواد غذایی را ایفا می‌کنند و با اطمینان از انتقال انرژی حرارتی در صورت نیاز، فرآیندهای حیاتی را پشتیبانی می‌کنند. کارایی آنها، همراه با انتخاب مواد و طراحی، مناسب بودن آنها را برای نقش‌های خاص تعیین می‌کند و بین تقاضاهای عملیاتی و اقتصادی تعادل برقرار می‌کند. هنگام انتخاب و خرید مبدل حرارتی، مهندسان باید همه این عوامل را در نظر بگیرند تا از عملکرد بهینه، طول عمر و مناسب بودن برای کاربرد مورد نظر اطمینان حاصل کنند و اطمینان حاصل کنند که مبدل حرارتی انتخابی ترکیبی از کارایی، دوام و قابلیت نگهداری را فراهم می کند که نیازهای منحصر به فرد استفاده از آن را برآورده می کند.