info@Tanks.ir +98 021 88314565
شرکت بهینه آب طراح و سازنده مخازن تحت فشار مخازن استیل مخازن فلزی هوایی

مبدل حرارتی چیست ؟

مبدل حرارتی Heat Exchanger  سیستمی است که توسط آن می توان نسبت به انتقال حرارت از یک سیال به سیال دیگر مبادرت نمود . معمولا این دو سیال که نرخ دمای آنها با یکدیگر تفاوت دارند توسط یک دیواره جامد از یکدیگر جدا می گردند که این دیواره مانع از اختلاط دو سیال با یکدیگر می گردند . مبدل های حرارتی به صورت وسیعی در صنایع برودتی ، تهویه مطبوع ، تاسیسات تبدل انرژی ، تاسیسات شیمیایی ، تاسیسات پتروشیمی ،پالایشگاه نفت و در فرآیندهای مایع سازی و شیرین سازی گاز طبیعی و همچنین در تصفیه فاضلاب به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد .

مبدل حرارتی لوله ای  یا پوسته و لوله :

مبدل حرارتی لوله ای حاوی یک مجموعه از لوله ها می باشد یک مجموعه از این لوله ها حاوی سیالی است که باید خنک یا گرم شود و سیال دیگر در اطراف لوله ها جریان پیدا می کند تا به این وسیله سیال اولیه را بسته به مورد استفاده گرم و یا خنک نماید .

مبدل های حرارتی معمولا برای فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند فشارهای بالاتر از ۳۰ Bar  و دمای بالاتر از ۲۶۰ درجه سانتیگراد

اگر قطر لوله ها را بسیار باریک طراحی کنیم می توانیم یک مبدل حرارتی فشرده و اقتصادی بسازیم . ولیکن اگر لوله ها را بسیار باریک در نظر بگیریم ترسیب مواد در این لوله ها بسیار سریعتر اتفاق می افتد و تمیزنمودن این لوله ها بسیار سخت خواهد شد بنابراین بایستی یک قطر بهینه که متناسب با نوع مبدل حرارتی است دراین مبدل ها لحاظ گردد .

برای تعیین ضخامت لوله بایستی که خوردگی و مقاومت در برابر ارتعاشات و فشار داخلی لوله ها و مقاومت در مقابل کمانش را در این لوله ها در نظر گرفت و این یکی از معیارهای مهم در طراحی مبدل های حرارتی می باشد .

یک مبدل حرارتی لوله ای یک نوع مبدل می باشد که در صنایع نفت ، گاز ، پتروشیمی و فرآیندهای عظیم شیمیایی و … بیشتر متداول هستند به این دلیل که از این نوع مبدل ها می توان در فشارهای بالا استفاده کرد .

این نوع از مبدل های حرارتی از یک پوسته  (مخزن تحت فشار ) به همراه یک مجموعه از لوله ها می باشد که لوله ها در داخل پوسته جانمایی می گردند . یک جریان سیال در داخل لوله ها جریان پیدا می کند و جریان دیگر سیال در داخل پوسته و خارج لوله ها جریان پیدا می کند تا به این وسیله انتقال حرارت بین دو سیال انجام گیرد . سیال در این مخازن می تواند گاز و یا مایع باشد .

مبدل های حرارتی به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند :

۱-      مبدل های حرارتی تک فازی : در این مبدل ها سیال به صورت گاز یا مایع وارد مبدل می گردد و در سمت دیگر نیز به همان صورت خارج می گردد که آنها مبدل حرارتی تک فازی نامیده می شوند .

۲-      مبدل های حرارتی دو فازی : این مبدل ها جهت تبدیل مایع به گاز یا همان بخار استفاده می گردند که به این دسته از مبدل ها دیگ بخار (بویلر ) نامیده می شوند و یا اینکه بخار را با سرد کردن و یا متراکم کردن تبدیل به مایع می کنند که به این دسته از مبدل ها کندانسور (چگالنده ) نامیده می گردند .

برای اینکه به انتقال حرارت مناسبی دست پیدا کنیم بایستی از مواد مناسبی با قابلیت هدایت حرارتی مناسب استفاده نماییم در دسته فلزات آهنی می توان از فولاد و استنلس استیل استفاده کرد و در دسته فلزات غیر آهنی می توان از آلیاژهای مس و اینکونل (Inconel)  و تیتانیوم استفاده نمود .