• info@garmab.net

  • شماره تماس :09124457103 /28424199-021

  • ساعت کاری :9صبح تا 6 بعدظهر

مبدل حرارتی یا همان مبادله کننده حرارتی

یکی از تجهیزات مهم در پتروشیمی ها ، نیروگاهها و کارخانه های مهم می باشد که عمل انتقال حرارت بین دوسیال را انجام می دهد  حال ممکن است این انتقال حرارت ممکن است برای گرمایش استفاده شود یا سرمایش که در صنایع تهویه مطبوع ، صنایع برودتی ،بازیافت حرارتی ، پتروشیمی ، نفت و گاز و ... کاربرد های فراوانی دارد. مبدل های حرارتی از نظر نوع ساخت و کاربردی که دارند به انواع مختلفی طبقه بندی می شوند که در پایین به تشریح انواع آن می پردازیم.

مبدل حرارتی

مبدل های حرارتی اصولا بر اساس معیارهای زیر طبقه بندی می شوند:

  • بهبود دهنده یا بازیاب

  • فرآیند انتقال حرارت که می تواند مستقیم یا غیر مستقیم باشد

  • هندسه ساخت : که به صورت لوله ای ، صفحه ای و یا سطوح پره دار می باشد

  • نحوه انتقال حرارت به صورت تک فاز یا دوفازی

  • آرایش نحوه جریان که می تواند همسو ، ناهمسو و یا عمود باشد

  • تعداد گذر

  • تعداد سیال

  • میزان فشردگی

مبدل حرارتی از نظر نوع ساختما به دو نوع بهبود دهنده یا بازیاب طبقه بندی می شوند.

در مبدل حرارتی از نوع بهبود دهنده انتقال حرارت بین سیال سرد و گرم به طور پیوسته و از طریق یک سطح میانی انجام می پذیرد ولی در مبدل حرارتی از نوع بازیاب انتقال حرارت توسط یک عامل خارجی انجام می شود

مبدل حرارتی از لحاظ فرایند انتقال حرارت :

مبذل های حرارتی بر اساس نوع انتقال حرارت به دو نوع تماس مستقیم و غیر مستقیم طبقه بندی می شود

تماس مستقیم:

انتقال حرارت بین دوسیال سرد و گرم به دلیل تماس مستقیم بین دو سیال اتفاق می افتد که دارای مزیت هایی هم می باشد که به چند مورد از آن اشاره می کنیم:

  • ضریب انتقال حرارت بالا

  • هزینه ساخت بسیار کم

  • عدم رسوب گذاری و مشکلاتی اعم از گرفتگی

تماس غیر مستقیم:

در این نوع انتقال حرارت بین دوسیال تماس مستقیمی در کار نیست و عملا سطحی وجود دارد از جنس فلز که انتقال حرارت از طریق آن اتفاق می افتد و عملا انتقال جرمی وجود ندارد.

انواع مبدل حرارتی از لحاظ هندسه ساخت:

  • مبدل حرارتی پوسته و لوله sell & tube heat exchanger

  • مبدل حرارتی صفحه ای plate heat heat exchanger

  • مبدل حرارتی هوا خنک

مبدل حرارتی پوسته و لوله :

این نوع مبدل حرارتی همانطور که از نامش پیداس از یک پوسته به عنوان جداره خارجی و همچنین تعدادی لوله یا تیوب جهت جریان یافتن سیال تعبیه شده است که عمل انتقال حرارت بین دو سیال که یکی در داخل لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها قرار دارد اتفاق می افتد. بیشترین کاربرد مبدل حرارتی پوسته و لوله در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، نفتی و ... می باشد که از مبدل های sell&tube عظیم و غول پیکر برای انتقال حرارت استفاده می شود.

اجزا تشکیل دهنده مبدل حرارتی پوسته و لوله:
  • لوله ها tube

  • پوسته shell

  • صفحات لوله گیر tube sheet

  • بافل ها baffle

لوله ها:

اصلی ترین بخش انتقال حرارت همان لوله ها می باشند که در سطح بیرونی و داخلی لوله ها سیال وجود دارد که انتقال حرارت توسط همین دیواره لوله ها انجام می پذیرد پس انتخاب نوع لوله ها و جنس لوله ها همواره برای بالا بردن بازده حرارتی مبدل بسیار موثر می باشد . جنس تیوب ها اغلب از : فولائ کم کربن ، فولاد زنگ نزن ، آلیاژهای مس ، نیکل و آلومینیوم ، تیتانیوم ، برنج ، استیل و ... می باشد.

پوسته:

شامل لوله بسیار بزرگی می باشد که تیوب ها و سیال های درون آن را در داخل خود جای می دهد استانداردترین قطر پوسته ها از 6 تا 60 اینچ می باشد

صفحات لوله گیر :

این صفحات تمامی تیوب ها را در بر میگیرد و به صورت ثابت نگه می دارد.

بافل ها:

این صفحات مابین لوله ها قرار می گیرند و وظیفه ایجاد تلاطم برای انتقال حرارت بیشتر و همچنین نگه داشتن لوله ها کاربرد دارند.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله به سه نوع طبقه بندی می شوند:
  • مبدل حرارتی دو لوله ای

  • مبدل حرارتی لوله و پوسته

  • مبدل حرارتی لوله مارپیچ

مبدل حرارتی صفحه ای :

مبدل های صفحه ای از تعدادی صفحه نازک برای انتقال حرارت بین دوسیال گرم و سرد مورد استفاده قرار میگیرد بدین صورت که سیال های سرد و گرم در دو جهت مخالف وارد مبدل می شوند و به صورت یکی در میان در صفحات مبدل جریان می یابند و انتقال حرارت بین دو سیال انجام می پذیرد .

انواع مبدل صفحه ای:
  • حلزونی

  • لاما

  • واشر دار

مزیت های مبدل حرارتی صفحه ای عبارتند از:

  • بازده حرارتی بالاتر نسبت به سایر مبدل ها

  • می توان سطح حرارتی را با افزایش تعداد صفحات یا کاهش دادن آن کم و زیاد کرد

  • فضای بسیار کمتری را اسغال می کنند

مبدل حرارتی هوا خنک:

این نوع مبدل ها سیال درون خود را توسط هوای اطراف خود خنک می کنند مانند رادیاتور ماشین بدین صورت که توسط یک  فن هوای اطراف به صفحات مبدل حرارتی برخورد کرده و سبب خنک شدن سیال داخل لوله ها می شود . این لوله ها برای انتقال حرارت بیشتر توسط پره هایی مجهز شده اند تا سطح انتقال حرارت را افزایش دهند.

استاندارد مورد استفاده برای مبدل های حرارتی:

برای طراحی و ساخت مبدل های حرارتی از استاندارد های متنوعی استفاده می کنند که به چند مورد از آنها اشاره می کنیم

  • TEMA برای طراحی و ساخت مبدل های پوسته و لوله کاربرد دارد

  • API660 برای طراحی و ساخت مبدل های پوسته و لوله کاربرد دارد

  • API661 برای طراحی و ساخت مبدل های هوا خنک کاربرد دارد

  • ASME SEC VIII برای طراحی و ساخت مبدل های حرارتی فشار بالا کاربرد دارد.

نحوه طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله به روش LMTD:

در مبدل های حرارتی که تبادل جرم وجود نداشته باشد اگر از اتلاف حرارتی صرف نظر کنیم مقدار گرمای از دست رفته توسط سیال گرم با مقدار گرمای بدست آمده توسط سیال سرد برابر خواهد بود.

اگر با توجه به نکته ای که در بالا به آن اشاره کردیم شرایط انتقال حرارت  را ایده آل در نظر بگیریم بدین صورت خواهد بود که :

مقدار گرمای تبادل شده با سطح تماس دو سیال که همان سطح تماس لوله های می باشند بدین صورت است:

←U ضریب انتقال حرارت جابه جایی

←A سطح تبادل حرارتی بین دو سیال

اختلاف دمای لگاریمی

اختلاف دمای ورودی به مبدل حرارتی

اختلاف دمای خروجی از مبدل حرارتی

انتخاب مبدل حرارتی همواره بسیار با اهمیت می باشد پس همیشه برای انتخاب مبدل حرارتی مناسب با کارشناسان فنی که در این زمینه تخصص کافی دارند مشاوره لازم را انجام دهید شرکت گرماب با کارشناسان ذبده ای که در این زمینه دارد مفتخر است به صورت 24 ساعته مشاوره لازم به را برای انتخاب مناسب و بهتر مبدل حرارتی در اختیارتان قرار دهد.

زیر مجموعه ها

خبرنامه

برای اطلاع از آخرین خبرهای گروه تولیدی و صنعتی گرماب در خبرنامه گرماب عضو شوید .
ثبت

آدرس

آدرس :

آدرس دفتر مرکزی: تهران -جردن - کوچه گلفام -پلاک 56 واحد 5
کارخانه : تهران شهرک صنعتی شمس آباد گروه کارخانه جات گرماب

شماره تماس :

 021-28424199(خط ویژه) -  09124457103:مشاوره

فکس:

 021-28424199(خط ویژه)

آدرس ایمیل:

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

صفحات اجتماعی: 

اطلاعات کامل تر