شماره تماس : 58925-021

مبدل حرارتی پوسته و لوله

fathizadefathizade
340 بازدید
مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله ، نوعی مبدل حرارتی است که با داشتن مجموعه ای از لوله ها در داخل یک مخزن کار می کند که برای انتقال حرارت بین دو سیال طراحی شده است. هم پوسته و هم لوله ها طوری طراحی شده اند که با هم کار کنند تا گرما را تامین کنند. از مبدل حرارتی برای گرم کردن آب استخر و جکوزی و غیره استفاده می شود. مبدل استخر آب گرم را از منبع گرمایشی مانند دیگ گرفته و آب سرد را از استخر می گیرد و در داخل مبدل استخر بدون آنکه دو سیال با یکدیگر ترکیب شوند ، گرما را از سیال گرم گرفته و به سیال سرد انتقال می دهد.

مبدل حرارتی پوسته و لوله

دو سیال که با دمای شروع از هم جدا می شوند، از یک مبدل حرارتی عبور می کنند. سپس گرمای یکی از آنها از طریق لوله هایی که در داخل پوسته تعبیبه شده است به دیگری منتقل می شود. از مبدل حرارتی در بسیاری از صنایع و مشاغل می توان استفاده کرد. یکی از کاربرد های این نوع مبدل استخر ، استفاده در استخرها جهت گرمایش آب استخر می باشد. مبدل استخر یا قرار گرفتن در مسیر فیلتراسیون استخر ، آب استخر را گرم کرده و به استخر برمی گرداند. برخی از مبدل های حرارتی به صورت دو فاز طراحی می شود که از آنها می توان برای جدا کردن مایع از گاز یا جوشاندن آن به مایعی استفاده کرد که می تواند بخار یا مایع (به نام کندانسور) باشد. این نوع مبدل حرارتی معمولاً در موتورهای بخار استفاده می شود. این واحدها در چیلرهای هوا خنک و چیلرهای خنک کننده مایع استفاده می شوند. مبدل حرارتی که در سیستم گرمایش آب استخر استفاده می شود دارای دو وروی آب گرم و سر به لوله ها می باشد که فقط عمل انتقال گرما را انجام می دهد. از آسان ترین و کم هزینه ترین روش های گرمایشی آب استخر می باشد که به راحتی نصب می شود و نیاز به نگهداری و تمیزی زیادی ندارد.

مبدل حرارتی پوسته و لوله

طراحی و کاربرد مبدل حرارتی

مبدل حرارتی پوسته و لوله از کاربردی ترین نوع دستگاه های انتقال حرارت می باشند. اجزای تشکیل دهنده مبدل حرارتی عبارت است از:

  • تیوپ (تعدادی تیوپ به عنوان فلز واسط انتقال حرارت بین دو سیال)
  • یک لوله بزرگ (پوسته،برای جهت دهی و پوشش سیال داخل مبدل)
  • بافل(تعدادی صفحات نگهدارنده برای ایجاد مسیر مارپیچ سیال داخل پوسته)
  • تیوپ شیت (جهت نگه داشتن دو سر لوله ها و حد واسط بین دو سیال)

مبدل حرارتی پوسته و لوله ، انرژی و گرما را از سیال گرم به دیواره تیوبها (لوله‌های داخل) منتقل کرده و از طرف دیگر این حرارت به سیال سرد انتقال می‌یابد. این مبدل نسبت به دیگر انواع مبدل های حرارتی ، مقاومت بیشتری در برابر رسوب دارد. یکی از مشکلات عمده مبدل‌های لوله‌ای که داری یک پوسته و تعدادی لوله به شکل‌های مختلف مستقیم و یا U شکل می‌باشد، تشکیل رسوب و ایجاد پدیده FOULING است. تولید رسوب به میزان بسیار زیادی باعث کاهش سطح انتقال حرارت و در نتیجه کاهش راندمان این دستگاه‌ها می‌شود.

جنس بدنه قسمت های مختلف دستگاه با توجه به نوع سیال و خورندگی سیال آن طراحی می گردد. طراحی نرمال مبدل ها بر اساس دبی و دماهای ورودی و خروجی و مشخصات فیزیکی دو سیال انجام می شود. بدنه مبدل حرارتی و تیوب های داخلی از جنس مس یا استیل می باشد. در استخرها استفاده از مبدل های حرارتی، فقط نوع پوسته و لوله توصیه می شود. طراحی پوسته و لوله بسته به مواد مورد استفاده و شکل لوله ها می تواند متفاوت باشد. برخی از لوله ها به صورت مستقیم یا خمیده به شکل U طراحی شده اند. نیروگاه های هسته ای از مبدل های حرارتی پوسته و لوله برای تبدیل فاضلاب به بخار استفاده می کنند. این اجزا معمولاً در نیروگاه های راکتور آب تحت فشار استفاده می شوند. یک کندانسور سطحی در یک نیروگاه معمولاً یک مبدل حرارتی لوله مستقیم 1 پاس است. این ویژگی طراحی ساخت را آسان تر می کند زیرا سیال همیشه می تواند از همان طرف وارد و خارج شود.

بافل نوعی وسیله است که برای هدایت جریان سیالات از یک طرف پوسته استفاده می شود. معمولاً به یک دسته لوله وصل می شود تا از برش کوتاه آن جلوگیری کند. مبدل های حرارتی ضد جریان به دلیل توانایی آنها در ایجاد بالاترین اختلاف دما بین جریان هوای سرد و گرم کارآمدتر از مبدل های حرارتی عبوری هستند.

انواع مبدل حرارتی استخر

رسانایی حرارتی خوب لوله برای انتقال گرما لازم است. این به این دلیل است که اختلاف دمای بین دو طرف سرد و گرم لوله می تواند بر عملکرد آن تأثیر بگذارد. مواد مورد استفاده برای ساخت لوله ها باید برای مدت طولانی هم برای سیالات پوسته و هم برای سیالات جانبی لوله مناسب باشد تا احتمال خوردگی به حداقل برسد. همچنین باید قوی باشد و در برابر لکه و آسیب های دیگر مقاومت کند. بسیاری از مواد لوله با کیفیت بالا مانند آلومینیوم، تیتانیوم، کروم، منگنز و مس معمولا برای ساخت این قطعات استفاده می شوند. دو نوع از طراحی مبدل های حرارتی عبارتند از:

  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله مسی
  • مبدل های حرارتی پوسته و لوله استیل

مبدل های حرارتی پوسته و لوله مسی

مبدل حرارتی پوسته و لوله مسی از بهترین انواع مبدل حرارتی برای استخرها است.  در مبدل استخر که از جنس مس ساخته شده است ، کویل های مسی موجود درآنها از نوع U شکل بوده و درون یک پوسته آهنی قرار دارد. از این مبدل ها برای مجموعه های ورزشی و استخرهای بزرگ استفاده می شود. زیرا این مبدل ها دارای ضریب حرارتی بالایی است. برای محاسبه ظرفیت حرارتی این مبدلها،ابتدا بار حرارتی لازم برای گرمایش ابتدایی استخر محاسبه می شود. در مرحله بعد باید فوت مورد نیاز کویل های مسی محاسبه شود که اهمیت ویژه ای دارد. نکته ای که وجود دارد این است که،قیمت این نوع مبدلها به تعداد فوت مسی آن می باشد. ویژگی های  مبدل های حرارتی مسی  استخر عبارتند از :

  • این نوع مبدل استخر تا ظرفیت ۱۵۰۰کیلو وات قابل تولید هستند و هیچ محدودیتی ندارند.
  • افت فشار این مبدل ها نسبت به نوع استیل دارای افت بیشتری(تا ۱۸ فوت) است.
  • قیمت بالایی نسبت به مبدل های مشابه استیل دارد.
  • حداقل ظرفیت مبدل های حرارتی مسی از ۱۰ فوت قابل تولید است.
  • کویل مسی با تیوپ های قرار گرفته در مبدل به صورت U شکل و دوبار گذر است.
  • برای مجموعه های ورزشی و استخرهای بزرگ استفاده می شود.

مبدل های حرارتی پوسته لوله استیل

استفاده از مبدل استخر استیل در استخرهای خانگی و تفریحی رواج بیشتری دارد. در طراحی این نوع مبدل ها تیوپ یا کویل ها به صورت U شکل نبوده و به صورت مستقیم و یکبار گذر است. در این نوع مبدل ها استیل پایداری بیشتری در برابر مواد شیمیایی آب مانند کلر دارد و خورندگی ندارد. جنس پوسته و لوله از نوع استیل ۳۰۴ می باشد که به عنوان استیل نگیر در صنعت معروف است. ویژگی های  مبدل های حرارتی استیل استخر عبارتند از:

  • دارای محدودیت ظرفیتی هستند و حداکثر تا ظرفیت ۲۰۰ کیلووات طراحی می شوند.
  • افت فشار این مبدلها نسبت به نوع مسی (۱۰ فوت) به دلیل شکل کویل ها کمتر است.
  • حداکثر ظرفیت این مبدل ها تا ۹۰ فوت می باشد.
  • سایز اتصالات ورودی و خروجی ۲ اینچ و حداکثر طول مبدل ۱.۵ متر می باشد.

مبدل حرارتی پوسته و لوله

در پایان

مبدل حرارتی پوسته و لوله یک راه حل خنک کننده ایده آل برای کاربردهای مختلف است. می توان از مبدل استخر برای خنک کردن آب استخر استفاده کرد. یکی از مزایای اصلی استفاده از یک مبدل حرارتی پوسته یا لوله این است که اغلب سرویس دهی آسان است. در مبدل های حرارتی لوله و پوسته، احتمال پارگی وجود دارد که می تواند باعث وارد شدن فشار بالا به سمت فشار پایین مبدل حرارتی شود. این می تواند یکپارچگی پوسته را تحت تاثیر قرار دهد و گاز یا مایع را آزاد کند. برای جلوگیری از این امر، وسایل حفاظتی باید مستقیماً روی پوسته نصب شوند. تجهیزات استخر و لوازم استخر مورد نیاز شما در ساینا تصفیه آریا ، وارد کننده تجهیزات استخر و جکوزی و سونا به صورت حضوری، آنلاین و تلفنی قابل سفارش و خرید می باشد.

دسته بندی مقالات
اشتراک گذاری

نوشته های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سبد خرید

سبد خرید شما خالی است.

ورود به سایت