مبدل حرارتی چیست ؟

امروزه یکی از پر کاربردترین محصول در فریند های شیمیایی مبدل های حرارتی هستند.که در اکثر واحد های صنعتی می توان مشاهده کرد.مبدل های حرارتی محصولاتی هستند که موجب منتقل شدن انرژی گرمایی مابین دو و یا چند سیال در دمای مختلف می شوند.این فرآیند می تواند بین مایع_مایع و گاز_گاز و یا گاز_مایع اتفاق بیافتد.

.jpg - فروش مبدل حرارتی | ارزان تر از همه جا کیفیت رقابتی | هایپر صنعت

از مبدل های حرارتی جهت خنک کردن سیال ها با دماهای زیاد و یا گرم کردن سیال های خنک ویا هر دوی آنها به کار برده می شود.

مبدل های حرارتی یا مبدل های گرمایی چه کاربردی دارند؟

این مبدل ها در صنایع ساخت و تولید، صنایع شیمیایی،پالایشگاه ها، نیروگاه ها، صنایع فرآیندی، صنایع ذوب فلز، تهویه مطبوع، گرمایشی، کاربردهای فضایی و سیستم های تبرید کاربرد دارند. همچنین مبدل های حرارتی در برخی دستگاه مانند دیگ بخار،کندانسور، مولد بخار، تبخیر کننده ها،پیش گرم کن فن کویل، برج خنک کن، گرم و سرد کننده روغن، کوره ها، رادیاتورو… کاربرد بسیار زیادی دارند.

طراحی مبدل حرارتی یا مبدل گرمایی

در زمینه ی طراحی انواع مبدل های حرارتی صنایع بسیار زیادی فعال هستند و همچنین در مورد طراحی مبدل های حرارتی در دانشکده ها و یا دانشگاه ها با عناوین مختلف دروس هایی ارایه میشود.

معمولا محاسباتی که به مبدل های حرارتی مربوط میشود بسیار طولانی و یا خسته کننده میباشد.همین طور لازم به ذکر است که برای طراحی مبدل های حرارتی از نرم افزار های Aspen B-jac و HTFS استفاده میکنند.

حرارتی - فروش مبدل حرارتی | ارزان تر از همه جا کیفیت رقابتی | هایپر صنعت

دسته بندی مبدل های حرارتی

ما می توانیم مبدل های حرارتی بر اساس جنبه های متفاوت دسته بندی نماییم:
1 – بستگی به گرم و سرد بودن سیال در سطوح تماسی و نوع آن
2 _ بستگی به سرد و گرم بودن سیال در جهت جریان
3 _ بستگی به مکانیزم منتقل شدن گرما بین دو سیال گرم و سرد
4 _ بستگی به طراحی مبدل ها و ساختار مکانیکی

الف – مبدل های گرمایی نوع Recuperative

این نوع مبدل سیال های گرم و سرد را با یک سطح جامدی که ثابت است از هم دیگر جدا میکند و از طریق سطح جامدی که ذکر کردیم انتقال صورت میگیرد. و بیشتر مبدل هایی که در صنعت مود هستند از این نوع دسته می باشند.

ب – مبدل های گرمایی نوع Regenerative

در این نوع مبدل حرارتی برعکس نوع اول سطح ثابتی ندارد و به طور منظم، بخش هایی از سطح ذکر شده در مسیر حرکت سیال گرم وسرد واقع میشود.این مبدل ها اکثرا در میقیاس های تحقیقاتی و آزمایشگاهی به کار برده می شوند.

ج – مبدل های گرمایی نوع تماس مستقیم

در این مبدل های حرارتی، سیال های گرم و سرد به صورت مستقیم با یکدیگر تماس حاصل می کنند و هیچ واسط یا دیواره ای در بین جریان گرم و سرد وجود ندارد و انتقال حرارت انجام می شود.

در مبدل های حرارتی از نوع تماس مستقیم جریان بین آن ها دو مایع غیرمرکب ویا یک گاز ویا یک مایع می باشند.این مبدل ها به طور معمول از کارایی حرارتی زیادی برخوردارند.

برج های خنک کن و کولر های ابی و گرم کن های open feed water heater که در نیروگاه ها موجود میباشند نمونه ای از این نوع مبدل ها می باشند.

بستگی به سرد و گرم بودن سیال در جهت جریان

مبدل حرارتی - فروش مبدل حرارتی | ارزان تر از همه جا کیفیت رقابتی | هایپر صنعت

تقسیم بندی این نوع مبدل های حرارتی

الف – مبدل های حرارتی با جهت جریان همسو

در این نوع از مبدل ها جریان های گرم و سرد با یکدیگر موازی میباشند و سیال سرد و گرم در این نوع مبدل ها جهت جریان موافقی دارند.

یعنی جریان هر دو سیال گرم و سرد از یک انتها وارد مبدل میشنود و در یک راستا و موازی هم دیگر جریان یافته و از انتهای دیگر مبدل خارج میشوند.

باید به این نکته که دمای سیال سرد هنگام خروج از مبدل با دمای سیال گرم هنگام خروج از مبدل هیچگاه یکی نخواهد بود. لازمه نزدیک شدن دمای دو سیال مذکور استفاده از سطح انتقال گرمایی خیی بزرگ میباشد.

ب – مبدل های حرارتی با جریان غیر همسو

در این نوع از مبدل ها جریان های سرد و گرم با یکدیگر موازی بوده و سیال سرد و گرم در خلاف جهت هم می باشند که به این نوع مبدل ها مبدل های جریان غیر همسو می نامند.

در این نوع مبدل ها کاهش دمای سیال گرم نسبت به سیال سرد خروجی امکان پذیر می باشد. این نوع مبدل ها نسبت به مبدل های جهت جریان همسو سطح انتقال حرارت کمتری دارند.

ج – مبدل های حرارتی با جریان عمود بر هم

در این نوع مبدل ها همانطور که از اسمش پیداست جهت جریان گرم و جریان سرد بر یکدیگرعمود می باشند. رادیاتور اتوموبیل یکی از نمونه هایی است که بعنوان مبدل حرارتی از نوع جریان عمود بر هم استفاده میشود .

بستگی به مکانیزم منتقل شدن گرما بین دو سیال گرم و سرد

الف – تغییر مکان یک فاز در هر دو جهت
ب – تغییر مکان یک فاز در یک جهت ،تغییر مکان دو فاز در جهت دیگر
ج – تغییر مکان دو فاز در هر دو جهت

حرارتی چیست - فروش مبدل حرارتی | ارزان تر از همه جا کیفیت رقابتی | هایپر صنعت

تغییر مکان یک فاز در هر دو جهت

در مبدل ها مانند اکونومایزرها (مبدل هایی که سیال از وضعیت مایع مادون اشباع به طرف وضعیت مایع اشباع می رود) و گرمکن های محیط در دیگ های بخار، سرد کننده روغن، ژنراتور ،رادیاتورهای خودروها و…در هر دو جهت سیال گرم و سرد، نحوه منتقل شدن حرارت از طریق تغییرمکان فاز صورت میگیرد.

منتقل شدن گرمای دو فاز

همان طور که چگالش در یک طرف و جوشیدن در یک طرف سطح منتقل کننده گرما صورت مي گيرد، منتقل شدن گرما در دو فاز می تواند در هر دو طرف مبدل انتفاق بيوفتد.گرچه در صورت تغيير نيافتن فاز نيز مي شود شكلي از منتقل شدن گرما ي جريان دو فاز داشته باشيم.

بستگی به مکانیزم منتقل شدن گرما بین دو سیال گرم و سرد.
تمام مبدل هاي حرارتي يا گرمايي از نوع تماس هايي كه مستقيم نيستند اكثرا بر اساس مشخصات ساختاريشان وصف مي شوند.
دسته بندي بستگي به ساختار و ساختمان مكانيكي آن ها مي توان به لوله اي و سطح پرده دار و صفحه اي اشاره كرد.

سایر محصولات و خدمات هایپر صنعت : 

منبع : تیم محتوای هایپر صنعت 

تاریخ انتشار : 1399/05/01

فهرست