مبدل حرارتی چیست؟

آیا می خواهید درباره مبدل های حرارتی بیشتر بدانید؟ برای چه استفاده می شوند و چگونه کار می کنند؟ .

مبدل حرارتی

به عبارت ساده تر، مبدل حرارتی وسیله ای است که گرما را از یک محیط به رسانه دیگر منتقل می کند، یک کولر روغن هیدرولیک یا نمونه ای گرما را از روغن داغ با استفاده از آب یا هوای سرد حذف می کند. روش دیگر، مبدل حرارتی استخر شنا از آب گرم یک دیگ بخار یا مدار آب گرم شده خورشیدی برای گرم کردن آب استخر استفاده می کند. گرما از طریق رسانایی از طریق مواد مبدل که محیط های مورد استفاده را جدا می کند، منتقل می شود. یک مبدل حرارتی پوسته و لوله، سیالات را از داخل و روی لوله ها عبور می دهد، جایی که یک مبدل حرارتی خنک شده با هوا، هوای خنک را از هسته پره ها عبور می دهد تا مایع را خنک کند.

چه نوع مبدل حرارتی موجود است؟

انواع مختلفی از مبدل های حرارتی موجود است، سه نوع اصلی که Thermex عرضه می کند عبارتند از:

مبدل حرارتی پوسته و لوله

پوسته و لوله ; مبدل های حرارتی پوسته و لوله از تعداد زیادی لوله کوچک تشکیل شده اند که درون یک پوسته استوانه ای قرار دارند. لوله ها با استفاده از یک دسته لوله یا “پشته لوله” در داخل سیلندر قرار می گیرند که می تواند دارای صفحات لوله ثابت (به طور دائم به بدنه ثابت شود) یا در مورد مبدل های حرارتی Thermex یک پشته لوله شناور که به بسته نرم افزاری لوله اجازه می دهد منبسط شود. و با شرایط گرمای مختلف منقبض می شود و همچنین اجازه می دهد دسته لوله به راحتی برای سرویس و نگهداری جدا شود.

مبدل حرارتی صفحه ای

نوع بشقاب ; مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای مانند مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله عمل می‌کنند و از یک سری صفحات روی هم به جای لوله استفاده می‌کنند. مبدل های حرارتی صفحه ای معمولاً بسته به کاربرد و سیالات مورد استفاده لحیم کاری یا واشر می شوند. ساختار جمع و جور فولاد ضد زنگ آنها را به گزینه ای ایده آل برای استفاده با مبردها یا در فرآوری غذا و نوشیدنی تبدیل می کند.

مبدل حرارتی هوا خنک

هوا خنک ؛ مبدل‌های حرارتی خنک‌شونده هوا معمولاً در وسایل نقلیه یا سایر برنامه‌های تلفن همراه استفاده می‌شوند که در آن هیچ منبع آب خنک دائمی در دسترس نیست. Thermex پک‌های خنک‌کننده ترکیبی (یا کولرهای ترکیبی) را طراحی و عرضه می‌کند که یک کولر آبی کت موتور، خنک‌کننده روغن و خنک‌کننده هوای شارژ را در یک واحد ترکیب می‌کند که فضای مورد نیاز را کاهش می‌دهد و راندمان را بهبود می‌بخشد. هوای خنک یا توسط یک فن یا با جریان هوای ناشی از حرکت وسیله نقلیه تامین می شود.

طراحی مبدل حرارتی

1. مبدل حرارتی چگونه طراحی می شود؟

برای اینکه بتوانیم مبدل حرارتی را انتخاب کنیم، باید بدانیم؛

نوع سیال مدار اولیه، دما و سرعت جریان (معمولا سیال داغ)
آنچه می‌خواهید از مدار اولیه خارج کنید (اتلاف گرما یا دمای خروجی هدف)
نوع سیال مدار ثانویه، دما و سرعت جریان (معمولاً خنک کننده)
فیلدهای بالا فقط پایه هستند. هنگام جمع آوری یک استعلام، باید ترمکس را از هرگونه محدودیت کاهش فشار و سایر الزامات خاص آگاه کنید.

 

2. مبدل های حرارتی دریایی

اصول کار مبدل حرارتی دریایی مانند کولری است که برای استفاده از آب شیرین طراحی شده است، اما نکته اصلی برای طراح این است که مبدل حرارتی دریایی باید در برابر فرسایش یا خوردگی ناشی از آب دریا مقاوم باشد. این بدان معنی است که موادی که در تماس با آب دریا قرار می گیرند باید مناسب باشند، مانند کوپر نیکل 90/10، کوپر نیکل 70/30، برنز و تیتانیوم.

هنگام طراحی مبدل حرارتی دریایی، عوامل دیگری نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. یکی سرعت است، اگر خیلی کم باشد این خطر وجود دارد که شن و ذرات دیگر لوله ها را مسدود کنند. از طرف دیگر اگر خیلی سریع باشد، همان ذرات می توانند به سرعت صفحه لوله و لوله ها را فرسایش دهند.

حفاظت اضافی را می توان با نصب یک آند قربانی که Thermex می تواند در صورت درخواست شامل آن شود، فراهم کرد. این در سوراخ رزوه ای نصب می شود که معمولاً برای پلاگین تخلیه استفاده می شود و در تماس مستقیم با جریان آب دریا است.

3. مبدل حرارتی با چه سیالاتی می تواند کار کند؟

مناسب بودن سیال با مبدل حرارتی به نوع مبدل حرارتی مورد استفاده و مواد موجود بستگی دارد. مبدل های حرارتی استاندارد Thermex برای اکثر سیالات از جمله روغن، آب، واتر گلیکول و آب دریا مناسب هستند. برای سیالات خورنده بیشتر مانند آب نمک کلردار، مبردها و اسیدها باید به جای آن از مواد دیگری مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیوم استفاده شود.

4. Cross Over دما چیست؟

تلاقی دما اصطلاحی است که برای توصیف سناریویی استفاده می شود که در آن دمای هر دو مدار در یک مبدل حرارتی خنک شده با مایع شروع به عبور می کند. این می تواند عامل مهمی در طراحی مبدل حرارتی باشد، زیرا راندمان کولر با عبور از دما به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. در بسیاری از موارد مبدل حرارتی صفحه ای بهترین گزینه برای کاربردهایی است که نمی توان از تلاقی دما جلوگیری کرد.

روغن اب
دمای ورودی 80 30
دمای خروجی 50 51.5
نرخ جریان 25 لیتر در دقیقه 15 لیتر در دقیقه
جدول بالا نشان می دهد که دمای خروجی آب خنک کننده کمی بالاتر از دمای خروجی روغن است. یک راه ساده برای مبارزه با این امر و افزایش راندمان کولر روغن، افزایش دبی مایع خنک کننده است. در این مثال خاص، افزایش سرعت جریان آب به 25 لیتر در دقیقه، دمای خروجی آب را تا 43 درجه سانتی گراد کاهش می دهد.

.