مبدل حرارتی
خرید مبدل حرارتی
مبدل حرارتی از پرکاربردترین و پرمصرفترین تجهیزات در تأسیسات حرارتی میباشد که نقش اصلی در تبادل حرارت را ایفا میکند. این دستگاه به وسیله تبادل گرما بین دو سیال (معمولا آب، روغن، گاز یا هوا) عمل تبادل حرارت را انجام میدهد.
انواع مبدل حرارتی (Heat Exchanger)
مبدلهای حرارتی در سه نوع صفحهای، پرهای و پوسته لوله، تولید و به بازار عرضه میگردند. اما هر کدام از تجهیزات فوق، خود به سه دستهی زیر تقسیم میشوند.
جریان متقاطع
جریان همسو
جریان غیر همسو
انواع مبدل حرارتی در صنایع شیمیایی، صنعت تاسیسات، تهویه مطبوع، استخر و جکوزی کاربردهای تاثیرگذاری دارند.
همچنین در صنایع نفت و پتروشیمی، صنعت خودروسازی و … نیز کارایی دارند که نشان از اهمیت بالای این تجهیز دارد. مبدلهای صفحهای ضریب انتقال حرارت و راندمان بالاتر و ابعاد بسیار کوچکتر نسبت به مبدلهای پوسته و لوله دارند.
در صورت نصب سختی گیر در مسیر آب سرد ورودی این مبدلها، آبگرم مصرفی را بدون نیاز به ذخیرهسازی و کاملا بهداشتی تامین میکنند.
چرا باید مبدل حرارتی را از تاسیسات کلاب بخرید؟
فروشگاه اینترنتی تاسیسات کلاب با جمع آوری بهترین های مبدل حرارتی توانسته تا مجموعه مناسبی را به شما معرفی کرده و خیالتان را بابت اصالت و خدمات پس از فروش آن نیز راحت کند. شما به راحتی میتوانید محصولات را بررسی کنید و خرید خود را انجام دهید.
در ادامه به محصولات تاسیسات کلاب در دسته مبدل حرارتی نگاهی بیاندازید و اگر سوالی داشتید با مشاوران ما درواحد فروش در تماس باشید.
انواع مبدل حرارتی:
مبدل حرارتی یک عنصر ضروری در سیستم های گرمایش، تهویه مطبوع و تبرید است. انتقال حرارت بین دو سیال را بدون اختلاط سیال تضمین می کند. این انتقال از طریق دیواری با ظرفیت رسانایی بالا صورت می گیرد. مبدل های حرارتی انواع مختلفی دارند که در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
نقش مبدل حرارتی
نقش مبدل حرارتی انتقال انرژی گرمایی از یک سیال به سیال دیگر بدون اختلاط آنهاست. در مورد سیستم گرمایش یا تولید آب گرم، برای گرم کردن سیال ثانویه از اولین سیال به اصطلاح “گرم” که به عنوان سیال اولیه در نظر گرفته می شود، استفاده می شود. برای تبادل خوب، دو سیال باید دمای متفاوتی داشته باشند، به همین دلیل یکی گرم و دیگری سرد است.
برای انجام انتقال حرارت، مبدل حرارتی به ماده ای نیاز دارد که به اندازه کافی رسانا باشد تا تبادل را بهینه کند و در عین حال اتلاف حرارت را تا حد امکان محدود کند . به محض اینکه انتقال حرارت بین دو سیال انجام شود، مبدل حرارتی به طور کامل ماموریت خود را انجام داده است.
اصل فونکیشن
همچنین باید توجه داشت که مبدل حرارتی تنها برای گرم کردن سیال استفاده نمی شود. بسته به سیستمی که برای آن استفاده می شود، نقش آن اطمینان از تبرید سیال است، این مورد در مورد تهویه مطبوع یا حتی یخچال است.
اصل عملکرد آن
برای کارکرد، مبدل حرارتی دارای شبکه های موازی است که سیالات در دماهای مختلف از طریق آنها به گردش در می آیند. اینها توسط دیواری با ظرفیت رسانایی مطلوب از هم جدا می شوند. این اختلاف دما بین دو سیال است که امکان تبادل گرما را فراهم می کند. در واقع، گرمتر به طور طبیعی به سمت سردتر حرکت می کند و بلافاصله آن را گرم می کند و در عین حال کالری از دست می دهد. بنابراین، هنگامی که به صورت گرم وارد مبدل حرارتی می شود، سیال اولیه سیال ثانویه را که سرد است گرم می کند. سپس سرد شده بیرون می آید، در حالی که سیال دوم گرم می شود.
ماهیت و تکامل سیالات
بسته به مبدل حرارتی مورد استفاده، سیالات می توانند ماهیت متفاوتی داشته باشند. بنابراین مبدل های حرارتی وجود دارند که سیالات آنها عبارتند از:
کمی آب
مایع انتقال حرارت
هوا
روغن
بخار آب
این سیالات می توانند از یک مبدل حرارتی به مبدل حرارتی دیگر تکامل یابند. بنابراین، آنها می توانند گردش کنند:
جریان متقابل، زمانی که در جهت مخالف نسبت به یکدیگر حرکت می کنند
با جریان های موازی یا همزمان، زمانی که هر دو در یک جهت حرکت می کنند
جریان متقاطع، به محض اینکه هم جریان متقابل و هم جریان متقابل حرکت کنند
تکامل همزمان محبوب نیست، زیرا دو احتمال دیگر کارآمدتر هستند. در نتیجه، مبدل های حرارتی زیادی وجود دارند که سیالات آنها در جریان متقابل یا در جریان متقابل تکامل می یابند.
پر مصرف ترین مواد
برای اینکه مبدل حرارتی به خوبی کار کند، ظرفیت رسانایی یک ماده بسیار مهم است. در واقع، هر چه ماده رساناتر باشد، تبادل حرارتی بهینه و کارآمدتر خواهد بود. در میان مواد مورد استفاده، ما به طور خاص پیدا می کنیم:
مس
فولاد ضد زنگ
آلومینیوم
فولاد
این مواد هستند که در اکثر رادیاتورهای اینرسی سیال، بویلرها یا حتی آبگرمکن ها یافت می شوند . آنها همچنین در رادیاتور خودرو یا در سیستم های تهویه یافت می شوند.
عملکرد یک مبدل حرارتی به لطف دو دستگاه اصلی انجام می شود:
پلاک ها
لوله ها
موارد دیگری مانند مبدل های حرارتی پره دار، بلوکی یا مارپیچی وجود دارد. با این حال، برای سیستمهای گرمایش یا آب گرم در خانهها، بیش از همه آنهایی که صفحه دارند و لولههایی که عمدتاً مورد استفاده قرار میگیرند، هستند.
علاوه بر این، مبدل های حرارتی همه با یک نوع سیال کار نمی کنند. بنابراین آنها می توانند از این نوع باشند :
آب/آب
بخار آب/آب
روغن/آب
آب/هوا
روغن / هوا
هوا/هوا
مبدل حرارتی صفحه ای
در مورد مبدل حرارتی صفحه ای، سیالات در دو طرف صفحات که عموما موجدار هستند حرکت می کنند. این نوع مبدل حرارتی به دلیل کارایی بسیار زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. در تهویه مطبوع، یخچال و فریزر یا حتی دیگ های بخار برای تولید آب گرم خانگی یافت می شود
صفحات به کار رفته در این دستگاه می توانند عبارتند از
با مهر و موم
جوش داده شده
لحیم شده
مونتاژ شده توسط فیوژن
برای هر نوع، ضروری است که سفتی بین هر صفحه حداکثر باشد تا سیالات با دماهای مختلف مخلوط نشوند. در اینجا، این صفحات هستند که به عنوان رسانای گرما عمل می کنند، آنها از یکی از مواد ذکر شده در بالا ساخته شده اند
بنابراین مبدل حرارتی صفحه ای می تواند یک سیستم آب/آب و همچنین یک سیستم هوا/هوا داشته باشد، همانطور که در مورد سیستم های تهویه مکانیکی کنترل شده خاص (VMC) وجود دارد. در این مثال، تبادل حرارت در جریان های متقاطع صورت می گیرد
مبدل حرارتی لوله ای
مبدل حرارتی لوله ای یا چند لوله ای از لوله های زیادی تشکیل شده است که در یک پوسته قرار می گیرند. در برابر فشار بسیار مقاوم است، اما کاملاً حجیم است و لزوماً برای تأسیسات خانگی مناسب نیست
به همین دلایل است که از آن در تاسیسات قدرتمند استفاده می شود. به عنوان مثال، به طور کلی این نوع مبدل حرارتی است که در برج های خنک کننده نیروگاه های هسته ای در فرانسه استفاده می شود
مبدل حرارتی سیم پیچ شکل
مبدل حرارتی سیم پیچ شکل از لوله ای استفاده می کند که در آب غوطه ور است. سیال اولیه در سیم پیچ به گردش در می آید و سیال ثانویه ای را که لوله در آن غوطه ور است گرم می کند
به عنوان مثال در مخازن بافر مجهز به مبدل یا حتی در دستگاه های تهویه مطبوع یافت می شود
انواع دیگر مبدل های حرارتی
انواع مبدل های حرارتی ارائه شده در بالا تنها موارد موجود نیستند. در واقع، موارد دیگری نیز وجود دارند که برای مصارف بسیار خاص در نظر گرفته شدهاند، که اغلب به وسط صنعت اختصاص دارند. می توانیم استناد کنیم
بلوک یا مبدل میکروکانالی که در واحدهای خارجی پمپ های حرارتی استفاده می شود
مبدل حرارتی پره دار، موجود در رادیاتور خودرو
راندمان مبدل حرارتی
بازده
هر چه تلفات حرارتی بیشتر به حداقل برسد، کارایی مبدل حرارتی بیشتر می شود. به همین دلیل، بسیار مهم است که مواد مورد استفاده در طراحی تا حد ممکن رسانا باشد
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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
.
