کاربرد مبدل حرارتی در سیستم های تهویه و تبرید

امروزه در اغلب هتل ها ،‌ساختمان های اداری ، صنعتی ، بیمارستان ها و مراکز ورزشی سیستم تهویه مطبوع وجود دارند .درحقیقت استفاده از این سیستم ها برای کنترل دما در اغلب فرایند های تولید ی و صنعتی رواج یافته است.

تهویه مطبوع با استفاده از مبدل حرارتی

بخش سرد کننده یا چیلر اصلی یک واحد سیکل تبرید بخار متراکم است که در آن بخار مبرد متراکم از درون کندانسور (تقطیرکننده)جریان می یابد و سپس مبرد مایع موجود از طریق شیر انبساط پخش می شود.

 مبرد مایع کم فشار در اوپراتور (تبخیر کننده)جریان می یابد و بخار خروجی در نهایت مجددآ وارد کمپرسور می شود تا چرخه تکمیل شود.

 واحد های مبدل حرارتی ثانویه که هم در اوپراتور و هم در کندانسور هستند معمولا از محلول های آب  یا آب سرد گلیکول به عنوان سیالات کاری استفاده می کنند.

راهکار های انتقال حرارت بوسیله مبدل حرارتی در سیستم های تهویه 

1. استفاده از یک سیستم هوا خنک شو
2. سیستم برج خنک کن مدار بسته
3. آب سرد شده و یک سیستم برج خنک کن باز
4. آب سرد شده با منابع خنک کننده (آزاد )مثلا آب دریا یا رودخانه.

خنک کننده های هوایی و برج خنک کن مدار بسته ،‌بزرگ و گران قیمت هستند. هزینه برج خنک کن باز کم است اما به آب ورودی پیوسته نیاز دارد و مستعد جرم گیری هستند  و در صورت عدم دسترسی به آب خاموش می شوند.

بنابر این غالبا لازم است که از خنک کن های مدار بسته یا خنک کن های هوایی استفاده شود.

اما استفاده از یک سیستم غیر مستقیم همراه با یک مدار مبدل حرارتی ثانویه که میان این دو سیستم همانند یک (محرک)یا (فیلتر)عمل می کند بسیار مناسب و بجاست.

 این کار  سبب رفع بسیاری از مشکلات سیستم های خنک کننده  غیر مستقیم می شود. مبدل حرارتی صفحه ای غالبا بهترین گزینه برای مبدل های ثانویه هستند. 

مزایای سیستم های خنک کننده با استفاده از مبدل حرارتی

1. هزینه پایین سیستم با زمان برگشت سرمایه نسبتا کم
2. صرفه جویی در مصرف مواد در کندانسور ، چرا که از مواد ارزان تری استفاده می شود.
3. به نگهداری کمتر نیاز دارد.
4. چیلر ها نیز همانند سیستم های خنک کننده با استفاده از مبدل حرارتی میانی می توانند دردماهای بهینه کار کنند.
5. استفاده از یک مبدل حرارتی میانی سبب حداقل شدن استفاده از آب می شود
6. واحد چیلری اصلی بخار تراکمی از آلودگی های آب خام جدا است.
7. بازیابی حرارتی میانی سبب کاهش آلودگی حرارتی زیست محیطی می شود.

استفاده از مبدل حرارتی به عنوان فشار شکن

به علاوه مدار های ثانویه با استفاده از مبدل حرارتی محافظ سیستم در برابر فشار های بالا هستند و سبب حداقل استفاده از سیستم های ذخیره انرژی گران قیمت می شوند که به لحاظ حرارتی ناکارآمد هستندو خطر آسیب های ناشی از نشتی حداقل می گردد و ماده خنک کننده بهتر کنترل می شودو لوله کشی آن در ساختمان نیز بهتر انجام می شود.

استفاده از مبدل حرارتی به عنوان اواپراتور و کندانسور

طرح مبدل حرارتی ثانویه می تواند در سمت اوپراتور نیز استفاده شود.همچنین استفاده از یک مبدل حرارتی صفحه ای برای جداکردن دو مدار سرد سبب ایجاد بازدهی حرارتی بالا با اختلاف دمای اپروچ بسیار کم (تقریبا تا 0.5 C)می شود.

اواپراتور صفحه ای با گاز های مبرد متفاوت در سیستم های تبرید ظرفیت های حرارتی متفاوتی را بدست میدهد.

مبدل حرارتی صفحه ای (به ویژه انواع جوشکاری شده و لحیم شده کاری شده آن ها )از دیرباز به عنوان کندانسور یا اوپراتور مستقیما در واحد های چیلر استفاده می شده اند چرا که نسبت به مبدل های لوله و پره معمولی کارایی بالایی دارند.

اطلاعات فنی و تخصصی و قیمت مبدل های حرارتی در انواع مدل ها و ظرفیت های گوناگون را در سایت بامین تهویه مشاهده نمایید.

 منبع : سایت فنی و مهندسی بامین تهویه

طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله

تغییرات زیادی در طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله وجود دارد. به طور معمول ، انتهای هر لوله از طریق سوراخ های موجود در صفحات لوله به پلنوم (که بعضا جعبه آب نیز نامیده می شود) متصل می شوند. لوله ها ممکن است به صورت U مستقیم یا خم شوند که لوله های  U نامیده می شوند.

مبدل حرارتی لوله U.PNG

در نیروگاه های هسته ای به نام راکتورهای آب تحت فشار ، مبدل های بزرگ حرارتی به نام مولد بخار مبدل های حرارتی دوفاز ، مبدل حرارتی پوسته و لوله هستند که به طور معمول دارای لوله های U هستند. از آنها برای جوشاندن آب بازیافت شده از یک کندانسور سطحی در بخار برای هدایت توربین برای تولید برق استفاده می شود. اکثر مبدل های حرارتی پوسته و لوله در سمت لوله از نوع 1 ، 2 یا 4 طرح عبور هستند. این به تعداد دفعات عبور مایع در لوله ها از مایع در پوسته اشاره دارد. در یک مبدل حرارتی تک گذر ، مایعات در یک سر هر لوله قرار می گیرد و از سر دیگر خارج می شود.

مبدل حرارتی لوله مستقیم 1 پاس. PNG

کندانسورهای سطحی نیروگاه ها اغلب مبدل های حرارتی لوله مستقیم 1 عبور هستند .طراحی دو و چهار پاس معمول است زیرا مایع می تواند از یک طرف وارد و خارج شود. این کار ساخت و ساز را بسیار ساده تر می کند.

مبدل حرارتی لوله مستقیم 2 پاس. PNG

غالباً سوراخهایی وجود دارد که جریان را از طرف پوسته هدایت می کنند ، بنابراین مایع از طریق پوسته کوتاه نمی شود و جریان کم بی اثر است. اینها بطور کلی به دسته لوله متصل می شوند تا پوسته به این منظور که بسته نرم افزاری هنوز برای نگهداری قابل جابجایی است.

مبدلهای حرارتی جریان شمار از کارآیی بالاتری برخوردار هستند زیرا بیشترین اختلاف دما را در بین جریان گرم و سرد ایجاد می کنند. با این حال بسیاری از شرکت ها از مبدل های حرارتی دو دنده با لوله u استفاده نمی کنند زیرا علاوه بر گران بودن ساخت ، می توانند به راحتی خراب شوند. غالباً می توان از چند مبدل حرارتی برای شبیه سازی جریان جریان متقابل یک مبدل بزرگ استفاده کرد.

انتخاب جنس لوله در مبدل حرارتی پوسته و لوله

برای اینکه بتواند گرما را به خوبی منتقل کند ، جنس آلیاژ لوله باید هدایت حرارتی خوبی داشته باشد. از آنجا که گرما از طریق لوله ها از یک طرف گرم به یک طرف سرد منتقل می شود ، اختلاف دما از طریق عرض لوله ها وجود دارد. به دلیل تمایل مواد لوله به گرمایی متفاوت در دماهای مختلف ، تنش های گرمایی در حین کار رخ می دهد. این علاوه بر هرگونه استرس ناشی از فشارهای زیاد ناشی از خود مایعات است. جنس لوله نیز باید تحت شرایط کار (دما ، فشار ، pH و غیره) برای مدت طولانی با مایعات کناری پوسته و لوله همخوانی داشته باشد تا خرابی مانند خوردگی را به حداقل برساند. همه این الزامات نیاز به انتخاب دقیق جنس لوله قوی ، رسانای حرارتی ، مقاوم در برابر خوردگی ، با کیفیت بالا ، به طور معمول فلزات ، از جمله آلومینیوم ، آلیاژ مس ، فولاد ضد زنگ ، فولاد کربن ، آلیاژ مس غیر آهنی ، اینکونل ، نیکل ، هاستلوی است. و تیتانیوم.از فلوروپلیمرها مانند Perfluoroalkoxy alkane (PFA) و Fluorrated اتیلن پروپیلن (FEP) نیز به دلیل مقاومت زیاد در برابر دمای شدید برای تولید مواد لوله استفاده می شود. انتخاب ضعیف مواد لوله می تواند منجر به نشتی از طریق یک لوله بین دو پوسته و لوله شود که باعث آلودگی متقابل مایع و احتمالاً از دست دادن فشار می شود.

 

کاربردهای مبدل حرارتی پوسته و لوله

طراحی ساده مبدل حرارتی پوسته و لوله ، آن را به یک راه حل خنک کننده ایده آل برای کاربردهای متنوع تبدیل کرده است. یکی از رایج ترین کاربردها خنک سازی مایع هیدرولیک و روغن در موتورها ، سیستم انتقال قدرت و پاور هیدرولیکی است. با انتخاب صحیح مواد می توان از آنها برای خنک سازی یا گرم کردن محیط های دیگر مانند آب استخر شنا یا شارژ هوا استفاده کرد. فن آوری پوسته و لوله مزایای بسیاری نسبت به صفحات دارد

یکی از مزایای بزرگ استفاده از مبدل حرارتی پوسته و لوله این است که سرویس دهی آنها اغلب آسان است ، به خصوص در مدل هایی که دسته لوله شناور در آن موجود است. (جایی که صفحات لوله به پوسته خارجی جوش داده نشده اند). به ویژه در کاربردهایی که محیط سرد با ذرات شارژ می شود یا مستعد رسوب است جالب توجه است: این مورد برای کاربردهای دریایی است و نگهداری مبدل های حرارتی با فناوری پوسته و لوله در مقایسه با سایر فن آوری ها سریع و کارآمد است.

طراحی استوانه ای محفظه در برابر فشار بسیار مقاوم است و به همه دامنه های اعمال فشار اجازه می دهد.
 

محافظت از مبدل در برابر فشار بیش از حد

در مبدلهای حرارتی پوسته و لوله احتمال پاره شدن لوله و ورود مایع فشار بالا (HP) به طرف فشار کم (LP) مبدل حرارتی و فشار بیش از حد وجود دارد. پیکربندی معمول مبدل ها این است که مایع HP در لوله ها باشد و LP آب ، خنک کننده یا محیط گرمایش در سمت پوسته باشد. این خطر وجود دارد که پارگی لوله منجر به به خطر افتادن یکپارچگی پوسته و انتشار گاز قابل اشتعال یا مایع شود ، این امر خطراتی را برای افراد و خسارت مالی به همراه دارد. پوسته مبدل باید در برابر فشار بیش از حد توسط دیسک های پارگی یا دریچه های تسکین محافظت شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

آشنایی با مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل های حرارتی پوسته و لوله یک سایت مشترک در سراسر دنیای مهندسی هستند و یکی از دو نوع رایج مبدل های حرارتی هستند. نوع متداول دیگر، مبدل حرارتی صفحه ای است.

 

 

مبدل حرارتی پوسته و لوله دارای طراحی ساده ، ویژگی های قدرتمند و هزینه های خرید و نگهداری نسبتاً کمی هستند. این مبدل ها که دارای سرعت انتقال حرارت بسیار بالایی هستند ، فضای بیشتری نسبت به مبدل حرارتی صفحه ای با ظرفیت تبادل حرارتی مشابه نیاز دارند.

 

اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله از مجموعه ای از لوله ها تشکیل شده است که درون یک ظرف استوانه ای معروف به "پوسته" قرار دارند. تمامی لوله های داخل پوسته در مجموع "بسته لوله" یا "لانه لوله" نامیده می شوند). هر لوله از میان مجموعه ای از سرپیچ ها و ورق های لوله عبور می کند (همچنین به عنوان "پشته های لوله ای" شناخته می شود). یکی از صفحات لوله ثابت است و دیگری آزادانه قابل حرکت است ، این موضوع سبب می شود تا با گرم شدن مبدل حرارتی ، انبساط حرارتی ایجاد شود.

محیط جریان درون لوله ها به عنوان محیط "سمت لوله" شناخته می شود. محیط جریان یافته در خارج از لوله ها به عنوان محیط "طرف پوسته" شناخته می شود. هر محیط دارای یک ورودی و یک تخلیه است.

محیط کناری لوله معمولاً برای مایع فشار بالا انتخاب می شود زیرا هر لوله می تواند به عنوان یک مخزن فشار کوچک عمل کند. همچنین تولید لوله های دارای فشار بالا نسبت به تولید پوسته دارای فشار بالا مقرون به صرفه است.

 

مثال

یک مبدل حرارتی پوسته و لوله از آب برای خنک سازی روغن استفاده می کند. روغن محیط طرف پوسته است در حالی که آب محیط طرف لوله است. روغن از قسمت ورودی بالا سمت چپ وارد شده و از مبدل حرارتی تا رسیدن به تخلیه پایین سمت راست عبور می کند. آب از لوله های ورودی از سمت راست به سمت تخلیه سمت چپ جریان دارد.

 

مبدلهای حرارتی پوسته و لوله چگونه کار می کنند؟

مبدل حرارتی پوسته و لوله به دو سیستم اصلی تقسیم می شود که از آن به عنوان طرف پوسته و طرف لوله یاد می شود. هر سیستم دارای یک محیط جریان مرتبط است. در مثال ما ، تصور خواهیم کرد که طرف پوسته حاوی روغن معدنی داغ است که باید خنک شود ، در حالی که طرف لوله حاوی آب خنک کننده است.

آب خنک کننده وارد مبدل حرارتی شده و از طریق لوله ها جریان می یابد. روغن معدنی وارد مبدل حرارتی پوسته و لوله شده و در پوسته اطراف لوله ها جریان می یابد. این دو مایعات با هم مخلوط نمی شوند زیرا دیواره لوله ها از این امر جلوگیری می کند. از آنجا که مایعات مستقیماً با هم مخلوط نمی شوند ، خنک کننده غیرمستقیم اتفاق می افتد (نه خنک کننده مستقیم).

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

 

عوامل افزایش بازدهی مبدل های حرارتی

مبدل حرارتی به دستگاه انتقال حرارتی گفته میشود که در آن انتقال جرم صورت نمیگیرد. مبدل های حرارتی معمولا از فلزات با رسانایی بالا مانند تیتانیوم، آلومینیوم، استنلس استیل، فولاد، مس و... تولید می شوند که در سه نوع مایع ، مایع -گاز،مایع - گاز-گاز تولید می شوند.

مبدل های حرارتی مایع، مایع در کاربری تولید آبگرم مصرفی ،اویل کولر، هیت ریکاوری، تنظیم کننده فشار در زون بندی طبقات ، ذوب یخ، گرمایش کف، گرمایش استخر و ... استفاده می شوند.

مبدل های حرارتی گاز، مایع در کاربرد اواپراتور و کندانسور، درایر های صنعتی، رادیاتور اتومبیل، یونیت هیتر ها و فن کویل ها و ... استفاده می شوند.

مبدل های حرارتی گاز به گاز در سیستم های هیت ریکاوری و هواساز ها و کوره های هوای گرم و... کاربرد دارند.
 

راندمان مبدل حرارتی

راندمان مبدل حرارتی می تواند ازجنبه های مختلفی مورد بررسی قرار گیرد ، از نظر عملکرد حرارتی چندین فاکتور مهم وجود دارد که باید در نظر گرفته شود.
 

دیفرانسیل دما

تفاوت بین مایع داغ و مایع خنک کننده در نکات استاندارد  طراحی مبدل حرارتی بسیار حائز اهمیت است. خنک کننده همیشه نیاز به دمای پایین تر از مایع گرم دارد. دمای خنک کننده پایین تر گرمای بیشتری را از مایعات داغ از دمای خنک کننده گرم تر می کند. به عنوان مثال اگر یک لیوان آب آشامیدنی در دمای اتاق داشتید ، خنک کردن آن با استفاده از یخ بسیار مؤثر است و نه فقط آب خنک ، همین اصل برای مبدل های حرارتی نیز صدق می کند.
 

سرعت جریان

یکی دیگر از عوامل مهم ، جریان مایعات در دو طرف اصلی و فرعی مبدل حرارتی است. سرعت بیشتر جریان مبدل توانایی مبدل را برای انتقال گرما افزایش می دهد ، اما سرعت بیشتر جریان نیز به معنای جرم بیشتر است و همین امر باعث می شود با حذف انرژی و همچنین افزایش سرعت و از دست دادن فشار ، دشوارتر شود.

نصب

مبدل های حرارتی همیشه باید براساس دستورالعمل های شرکت سازنده نصب شود.

به طور کلی کارآمدترین روش برای نصب مبدل حرارتی با مایعاتی است که در یک حالت ضد جریان جریان می یابند (بنابراین اگر مایع خنک کننده به سمت چپ به راست حرکت می کند ، مایع گرم به راست به چپ حرکت می کند) و برای مبدل های حرارتی پوسته و لوله مبدل می شود. باید در پایین ترین حالت ورودی (همانطور که در نمودارهای فوق نشان داده شده است) وارد کنید تا اطمینان حاصل شود که مبدل حرارتی همیشه پر از آب است. برای مبدلهای حرارتی خنک شده هوا باید در هنگام نصب کولر جریان هوا را در نظر بگیرید ، هر بخشی از هسته که مسدود شده باشد ، قابلیت خنک کننده را به خطر می اندازد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

http://www.bamintahvie.com/category/heating/مبدل-حرارتی-صفحه-ای

 

مبدل حرارتی چیست و چه کاربردی دارد؟

مبدل حرارتی دستگاهیست که برای انتقال انرژی بین دو یا چند سیال (گاز یا مایع) در دماهای مختلف به کار می رود . از مبدل های حرارتی جهت خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال سرد استفاده می شود. مبدل حرارتی  بهره وری انرژی را بهبود می بخشند ، زیرا انرژی موجود در سیستم می تواند به جای اینکه از اگزاست به هدر رود ، به بخش دیگری از فرآیند منتقل شود. در دوره جدید پایداری انرژی ، ضرورت فزاینده برای صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش تأثیرات کلی بر محیط زیست ، تأکید بیشتری بر استفاده از مبدل های حرارتی با راندمان حرارتی بهتر شده است. لذا مبدل حرارتی صفحه ای می تواند نقش مهمی ایفا کند.
 

مبدل های حرارتی را می توان از جنبه های گوناگونی دسته بندی کرد.

 

1. بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
2. بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم    
3. بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم
4. بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدلها
5. بر اساس فشار کاری
6. براساس جنس صفحات مبدل

 

مبدل های حرارتی دارای دسته بندی های مختلفی هستند ولی بطور کلی به سه دسته زیر تقسیم می شوند.

 

1. مبدل حرارتی صفحه ای  (Plate heat Exchanger)
2. مبدل حرارتی پوسته و لوله  (shell & tube heat exchangers)
3. مبدل حرارتی هوا خنک یا پره ای  (Fin Heat Exchanger)

 

مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای، که از پرکاربردترین مبدل های حرارتی به شمار می رود از تعدادی صفحه فلزی موج دار تشکیل شده است. این صفحات با طرح های مخصوص و جنس های مختلفی ساخته شده اند که با قرار گرفتن در کنار یکدیگر یک شبکه لانه زنبوری ایجاد می کنند. این شبکه مسیر حرکت سیال های سرد و گرم خواهد بود. دو سیال در خلاف جهت یکدیگر توسط تعدادی نازل وارد مبدل می شوند و پس از انتقال حرارت ، از آن خارج می شوند. صفحات سیال سرد و گرم به صورت یک در میان کنار یکدیگر قرار می گیرند. از این تجهیزات در اواپراتورها، کندانسور ها ،اکونومایزر ها ، به عنوان فشار شکن ،اویل کولر ها و... استفاده می شود.

 

انواع مبدل حرارتی صفحه ای

از میان انواع مختلف مبدل صفحه ای ، موارد زیر بیشترین استفاده را در مصارف خانگی و صنعتی دارند:

 

1. مبدل صفحه ای واشردار ( Gasketed )
2. مبدل صفحه ای لحیم کاری شده  ( Brazed )

 

ساختار مبدل حرارتی صفحه ای واشر دار به گونه ای است که به راحتی می توان به اجزای داخلی آن دسترسی داشت. این ویژگی باعث می شود، نظافت، تعمیر و نگهداری مبدل به راحتی امکان پذیر شود. ویژگی چین دار بودن صفحات سبب می شود آشفتگی جریان سیال افزایش یابد. از این رو میزان حرارتی که  انتقال یافته، افزایش می یابد و در نتیجه بازده گرمایی مبدل بالا می رود.

 

نکات نگهداری مبدل صفحه ای

توجه به نکات زیر در نگهداری از مبدل حرارتی سبب می شود طول عمر مبدل حرارتی افزایش یافته و در مصرف انرژی و هزینه ها صرفه جویی شود. و همچنین از رسوب گیری و سوراخ شدن مبدل حرارتی ممانعت به عمل می آورد. 

1. توجه به رسوب گذاری سیال
2. توجه به تغییرات ناگهانی فشار
3. تخلیه کامل در زمان کار نکردن دستگاه
4. تحمل دما یا خورندگی سیال
5. بررسی و سرویس دوره ای
6. میزان فشرده سازی صفحات در مدل گسکتی

 

نکات قابل توجه در انتخاب مبدل حرارتی

در انتخاب مبدل حرارتی پارامترهای مهمی تاثیرگذار استکه به برخی از آن ها اشاره خواهیم کرد.

• نوع مبدل حرارتی پوسته و لوله یا صفحه ای
• تعیین نمودن فاز دو سیال 
• تعیین وضعیت هر دو سیال از نظر دمای رفت و برگشت 
• تعیین دبی دو طرف مبدل حرارتی  و ظرفیت حرارتی
• فشارودمای کاری
• خورندگی سیال

 

کاربرد مبدل حرارتی

از مبدل های حرارتی در صنایع مختلفی استفاده می شود که از آن جمله می توان به پالایشگاه ها، نیروگاه ها، صنایع پتروشیمی، صنایع ساخت و تولید، صنایع غذا و دارو، صنایع ذوب فلز، گرمایش، تهویه مطبوع ، سیستم های تبرید و کاربردهای فضایی اشاره کرد.
مبدل های حرارتی در دستگاه های دیگری چون: دیگ بخار، مولد بخار، کندانسور، پیش گرم کن فن کویل، خنک کن و گرم کن روغن، اواپراتور، تبخیر کننده، رادیاتور ها و کوره ها کاربرد های فراوانی دارند.

شرکت های سازند مبدل حرارتی

شرکت های متعددی به تولید و ساخت مبدل حرارتی پرداخته اند، که از جمله معتبرترین شرکت های سازنده مبدل حرارتی می توان به کمپانی هایی چون کائوری،سوئیپ،اوندا، دانفوس، آلفالاوال، کامر و زیلمت اشاره کرد.

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

http://www.bamintahvie.com/category/heating/مبدل-حرارتی-صفحه-ای

 

منبع : بامین تهویه

نکات مهم و کاربردی در انتخاب مبدل حرارتی مناسب

مبدل حرارتی چیست؟

مبدل های حرارتی وظیفه تبادل حرارت بین دو یا چند سیال (گاز یا مایع) را به عهده دارند. بر اساس نوع کاربری، سیالات تبادل کننده حرارت می توانند آب، گاز، روغن، هوا و … باشند. از مبدل های حرارتی برای خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال سرد استفاده می شود. مبدل های حرارتی بهره وری انرژی را افزایش می دهند، چرا که انرژی موجود در سیستم به جای اینکه هدر رود، می تواند به بخش دیگری از فرآیند انتقال یابد.

امروزه انواع گوناگونی از مبدل های حرارتی تولید و به بازار عرضه می گردد ، انتخاب مبدل حرارتی مناسب متناسب با نیاز کاربر و کاربرد مورد نظر بسیار حائز اهمیت است.

برخی از عواملی که متخصصان و طراحان در طراحی مبدل حرارتی  و انتخاب مبدل حرارتی باید در نظر داشته باشند عبارتند از:

1. نوع مایعات ، جریان سیال و خواص آنها
2. خروجی های حرارتی مورد نظر
3. محدودیت اندازه
4. هزینه ها

 

 

 

روش های انتقال گرما

جهت آشنایی بیشتر با مبدل های حرارتی انواع  روش های انتقال گرما را به تفصیل بیان خواهیم کرد.

 

روش های انتقال گرما عبارت است از:

1. رسانش: انتقال انرژی بین اجسام که در تماس فیزیکی هستند.
2. همرفتی: انتقال انرژی بین یک جسم و محیط اطراف به دلیل حرکت سیال
3. تابش: انتقال انرژی به وسیله تابش یا جذب پرتوهای الکترومغناطیسی
4. انتقال جرم: انتقال انرژی از یک مکان به مکان دیگر به عنوان اثر جانبی انتقال فیزیکی جسم حاوی انرژی

در مبدل‌های حرارتی معمولاً دو سیال بدون تماس جرمی با یکدیگر تبادل حرارت می‌کنند. سیال سردتر در تماس با سیال گرمتر حرارت را دریافت کرده و دمای آن بالا می‌رود و سیال گرم تر با از دست دادن حرارت، سرد می‌شود. این تبادل بر اساس اصول انتقال حرارت یعنی رسانش گرمایی و جریان همرفتی انجام می شود. در مبدل‌ها در حالت ایده‌آل ، مقدار گرمایی که سیال گرم از دست می‌دهد و مقدار گرمایی که سیال سرد دریافت می کند برابر بوده و طبق رابطه زیر برای هر سیال محاسبه می شود. برای مثال از رایج ترین مبدل های حرارتی، می توان به رادیاتور شوفاژ اشاره کرد.

 

انواع مبدل حرارتی

مبدل های حرارتی را می توان از جنبه های گوناگونی دسته بندی کرد.

 

1. از لحاظ نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
2. از لحاظ جهت جریان سیال سرد و گرم
3. از لحاظ فشار کاری
4. از لحاظ ساختمان مکانیکی و ساختار مبدلها
5. از لحاظ مکانیزم انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم
6. از لحاظ جنس صفحات مبدل

 

کاربرد مبدل حرارتی

مبدل های حرارتی در صنایع مختلفی از جمله پالایشگاه ها، نیروگاه ها، صنایع پتروشیمی، صنایع ساخت و تولید، صنایع غذا و دارو، صنایع ذوب فلز، گرمایش، تهویه مطبوع ، سیستم های تبرید و کاربردهای فضایی مورد استفاده قرار می گیرند. مبدل های حرارتی در تجهیزاتی مانند: اواپراتور ، دیگ بخار ، کندانسور، پیش گرم کن فن کویل ، خنک کن و گرم کن روغن ، رادیاتورها و کوره ها کاربرد های بسیاری دارند.

 

انتخاب مبدل حرارتی

پارامترهای تأثیرگذار در انتخاب مبدل حرارتی که به برخی از آن ها اشاره می کنیم.

1. نوع مبدل حرارتی پوسته و لوله یا صفحه ای
2.  تعیین فاز دو سیال
3. تعیین وضعیت دو سیال از نظر دمای رفت و برگشت
4. تعیین دبی مبدل حرارتی و ظرفیت حرارتی
5. دما و فشار کاری

 

قیمت مبدل حرارتی

قیمت مبدل حرارتی  بر اساس کاربردها و نوع مبدل حرارتی کاملاً متفاوت است و به ویژگی های هر مبدل بستگی دارد.

در کشور ما انواع مختلفی از محصولات و تجهیزات در زمینه صنعت تأسیسات از جمله تجهیزات گرمایشی مانند مبدل حرارتی، مشعل،  رادیاتور برقی، سختی گیر و ... توسط شرکت های گوناگون تولید و به بازار عرضه می گردد. فروشگاه اینترنتی بامین تهویه به عنوان مرجع تخصصی فروش تمامی محصولات در زمینه تاسیسات گرمایشی و سرمایشی، ضمن ارائه تمامی محصولات در انواع برندها، مدل ها و ظرفیت ها با قیمت مناسب بر آن است تا بهترین کیفیت و رضایت را از آن هموطنان و بخصوص صنعت گران نماید. در صورتی که قصد خرید انواع تجهیزات در حوزه تأسیسات ساختمان و صنعت را دارید می توانید جهت کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان، با کارشناسان بامین تهویه تماس حاصل نمایید.

 

انواع مبدل حرارتی

همان طور که از نام مبدل حرارتی مشخص است، مبدل های حرارتی وظیفه تبادل حرارت بین دو سیال را به عهده دارند. سیالات تبادل کننده حرارت می توانند آب، گاز، روغن، هوا و ... باشند.

انواع مبدل های گرمایی

مبدل های گرمایی معمولاَ بر حسب آرایش جریان و نوع ساخت رده بندی می شوند . ساده ترین مبدل گرمایی مبدلی است که در آن سیالات گـرم و سـرد در جهت های یکسان یا مخالف در یک ساختـار لوله ای هم مرکز (tubular) حرکت می کند .

انواع مبدل های حرارتی در تاسیسات حرارت مرکزی و تهویه مطبوع

1. مبدل حرارتی پوسته و لوله

2. مبدل حرارتی صفحه ای

3. مبدل حرارتی هوا خنک یا پره ای

 

انواع مبدل حرارتی بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین سیال سرد و گرم

1. جابجایی یک فاز در هر دو سمت

2. جابجایی یک فاز در یک سمت ، جابجایی دو فاز در سمت دیگر

3. جابجایی دو فاز در هر دو سمت

4. جابجایی یک فاز در هر دو سمت

در مبدل های حرارتی از قبیل اکونومایزرها ( مبدل هایی که در آن سیال از شرایط مایع مادون اشباع به سمت شرایط مایع اشباع می رود) و گرم کن های هوا در دیگ بخار ، خنک کن های میانی در کمپرسورهای چند مرحله ای ، رادیاتور خودروها ، ژنراتورها ، خنک کن های روغن ، گرم کن های مورد استفاده در گرمایش اطاقها و غیره ، در هر دو سمت سیال سرد و گرم ، انتقال گرما از طریق جابجایی یک فاز اتفاق می افتد.

چگالنده ها ، دیگ های بخار و مولدهای بخار در راکتورهای آب تحت فشار در نیروگاه های هسته ای ، تبخیرکننده ها و رادیاتورهای مورد استفاده در تهویه مطبوع و گرمایش ، دارای مکانیزم های چگالش و جوشش در یکی از سطوح مبدل های حرارتی می باشند.

انتقال گرمای دو فاز

همچنین انتقال گرمای دو فاز می تواند در هر دو سمت مبدل ، مانند شرایطی که چگالش در یک سمت و جوشش در سمت دیگر سطح انتقال گرما است ، اتفاق بیفتد. هر چند ، بدون تغییر فاز نیز می توان شکلی از انتقال گرمای جریان دوفاز داشت ، همانطور که بسترهای سیال ، مخلوط گاز و ذرات جامد ، به سطح گرمایی ، یا از آن سطح ، گرما منتقل می کنند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

http://www.bamintahvie.com/category/heating/مبدل-حرارتی-صفحه-ای

انواع مبدل حرارتی در سیستم های حرارتی و برودتی

همانطور که از نام مبدل حرارتی مشخص است، مبدل های حرارتی وظیفه تبادل حرارت بین دو سیال را بر عهده دارند. سیالات تبادل کننده حرارت می توانند آب، گاز، روغن، هوا و ... باشند.

مبدل حرارتی به انواع مختلفی تقسیم بندی می شود که هر کدام به انواع مبدل های حرارتی با جریان همسو، ناهمسو و منقطع تقسیم میشوند.

 

1. مبدل حرارتی پوسته و لوله (shell & tube heat exchangers)
2. مبدل حرارتی صفحه ای (Plate heat Exchanger)
3. مبدل حرارتی هوا خنک یا پره ای (Fin Heat Exchanger)

 

مبدل حرارتی پوسته و لوله  (shell & tube heat exchanger) :

مبدل حرارتی پوسته و لوله  کاربرد وسیعی در صنایع شیمیایی مانند واحدهای تقطیر نفت خام دارد. این مبدل ها از یک مخزن استوانه‌ای شکل بزرگ (پوسته) در فشار بالا و تعدادی لوله در داخل آن تشکیل شده اند. سیال در داخل لوله‌ها حرکت می‌کند و بخار داغ بر روی لوله‌ها و درون پوسته جریان دارد. به علت تعداد زیاد این لوله‌ها و سطح تماس بالایی که ایجاد می‌کند، حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل شده و سبب به جوش آمدن مایع می شود.

مرسوم ترین مبدل های حرارتی ، مبدل های حرارتی پوسته لوله ای هستند که این مبدل ها بر حسب تعداد پاس های پوسته و لوله خود دارای انواع مختلفی می باشند و ساده ترین آنها، دارای یک پاس پوسته و یک پاس لوله است. در این مبدل ها معمولا دیواره هایی نصب می شوند تا با ایجاد تلاطم و ایجاد مؤلفه سرعت عرضی در جریان ، ضریب جابجایی سیال در قسمت پوسته افزایش یابد که به این دیواره ها بافل (Baffle) می گویند. مبدل های حرارتی دیواره دار(Baffle) معمولا با یک پاس پوسته و دو پاس لوله و یا با دو پاس پوسته و چهار پاس لوله تولید می شوند.

در مبدل های حرارتی پوسته و لوله دارای بافل (صفحات هدایت کننده جریان)، جریان سیال سمت پوسته به صورت متقاطع با لوله ها در بین دو بافل مجاور جهت داده می شود.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله U شکل دارای کم هزینه ترین ساختار هستند، زیرا در این مبدل ها فقط به یک صفحه لوله نیاز است . سطح داخلی لوله ها به دلیل خم U شکل تند، نمی توانند با وسایل مکانیکی تمیز شوند.در این مبدل ها تعداد زوجی از گذر های لوله به کار می رود ولی محدودیتی از نظر انبساط گرمایی وجود ندارد.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله دارای آرایش های مختلف از نظر جریان سیال در سمت پوسته و سمت لوله می باشند و براساس سطح انتقال حرارت ، فشار کاری ، افت فشارکویل ، شیوه های ساخت و هزینه کنترل خوردگی و مسائل تمیز کاری ، مورد انتخاب و استفاده قرار می گیرند. بافل ها در مبدل های پوسته و لوله برای افزایش ضریب انتقال گرما در سمت پوسته و همچنین برای مستقر نگه داشتن بهتر لوله ها استفاده می گردند.

مزایای مبدل حرارتی پوسته و لوله

1. ایجاد سطح بزرگی برای انتقال حرارت در حجم کم
2. قابلیت استفاده برای دامنه وسیعی از مواد
3. به راحتی تمیز می شوند.

 

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن :

مبدل حرارتی صفحه ای که بیش از صد سال است در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد، از نظر ساختار عمدتا شامل دو مدل واشری (Gasket) و جوشی (bruzzed) می باشد.

مبدل های حرارتی صفحه ای واشری یا گسکتی عمدتا در صنایعی مانند صنایع غذایی ، صنایع پتروشیمی، رنگ صنایع خودروسازی ، صنایع نفت و... مورد استفاده قرار می گیرند، که بدلیل دارا بودن هزینه فریم نسبت به مبدلهای حرارتی جوشی، حتی در سایز و ظرفیت مشابه دارای قیمتهای بالاتری می باشند. البته مزیت مبدل های حرارتی صفحه ای واشری (Gasket) نسبت به جوشی قابلیت افزایش ظرفیت، تعمیر و سرویس و شستشوی راحت آنها می باشد.

مبدل حرارتی صفحه ای بدلیل دارا بودن ضریب کلی انتقال حرارت بسیار بالا،ابعاد بسیار کوچکترو راندمان بالاتر نسبت به مبدل های حرارتی رایج پوسته و لوله ( مانند منابع کویلی و دو جداره ) خصوصا" در صورت نصب سختی گیر در مسیر آب سرد ورودی آنها قادر هست به صورت لحظه ای آب گرم مصرفی مورد نیاز را بدون نیاز به ذخیره سازی ( مانند منابع کویلی و دو جداره ) ، بصورت کاملا" بهداشتی به مصرف کننده عرضه نمایند.

مبدل حرارتی جوشی عمدتا برای تامین آب گرم مصرفی در ساختمانها،گرمایش آب استخرها، سیستمهای گرمایش از کف ، خنک کاری روغن ، بعنوان اواپراتور و کندانسور در چیلر ها و.... مورد استفاده قرار می گیرند، که بجز مورد آبگرم مصرفی باید در بقیه موارد بصورت موردی دقیقا محاسبه گردد.

 

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

http://www.bamintahvie.com/category/heating/مبدل-حرارتی-صفحه-ای

مبدل حرارتی کائوری

شرکت کائوری (KAORI) در سال 1970 با هدف تولید فناوری‌های نوین و محصولاتی با کیفیت جهانی تأسیس گردید. شرکت کائوری با تکیه بر تحقیق و توسعه مستمر و واردات تکنولوژی‌های جدید در سال 1994 بخش تولید مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای را با تکنولوژی مولر آمریکا راه اندازی نمود و در سال 1995 موفق به کسب گواهینامه سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001  گردید.

 شرکت کائوری با تکیه بر دانش فنی در زمینه انتقال حرارت و مبدل‌های حرارتی و تلاش روزافزون گواهینامه‌ها و ثبت اختراعات متنوعی را در بخش مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای کسب نموده است

این شرکت به جهت داشتن دانش فنی محصولاتی با کیفیت ، قابل اطمینان، مقرون به صرفه و کارآمد و متناسب با نیاز مشتری را تولید می کند که باعث کاهش مصرف انرژی و هزینه می‌گردد.

مبدل حرارتی کائوری با راندمان بیش از 90 درصد، آب گرم مصرفی و بهداشتی را با کمترین هزینه و بدون اتلاف انرژی تامین می کند.

در مبدل های کائوری به منظور عملکرد مناسب مبدل ؛ صافی ، سختی گیر و شیر یکطرفه نیاز می باشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده قیمت مبدل حرارتی کائوری به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید روی لینک زیر کلیک کنید.

http://www.bamintahvie.com/category/heating/مبدل-حرارتی-صفحه-ای/مبدل-حرارتی-صفحه-ای-کائوری

کاربرد مبدل حرارتی صفحه بالش

مبدل حرارتی صفحه بالش

مبدل حرارتی صفحه بالش معمولاً در صنایع لبنی برای خنک کردن شیر در مخازن عمده ای از فولاد ضد زنگ با انبساط مستقیم استفاده می شود. مبدل حرارتی صفحه بالش اجازه می دهد تا تقریباً در کل سطح مخزن خنک شود ، بدون شکاف هایی که بین لوله های جوش داده شده به قسمت بیرونی مخزن ایجاد می شود.

مبدل حرارتی

 

مبدل حرارتی صفحه بالش با استفاده از یک ورق نازک از لکه فلزی جوش داده شده به سطح یک ورق ضخیم دیگر فلز ساخته می شود. صفحه نازک در یک الگوی منظم از نقاط یا با الگوی مارپیچ خطوط جوش جوش داده می شود. پس از جوشاندن فضای محصور شده با نیروی کافی تحت فشار قرار می گیرد تا باعث شود فلز نازک در اطراف جوشها بیرون بیاید ، مبدل حرارتی صفحه بالش فضایی را فراهم می کند که مایعات در مبدل حرارتی جریان پیدا کند و شکل ظاهری مشخص از بالش متورم ایجاد شده از فلز ایجاد کند.

مبدل حرارتی سیال

این یک مبدل حرارتی است که یک گاز از طریق دوش مایع (اغلب آب) به سمت بالا منتقل می شود و قبل از خنک شدن مایع در جای دیگری گرفته می شود. از مبدل حرارتی سیال معمولاً برای خنک کردن گازها و در عین حال از بین بردن برخی ناخالصی ها نیز استفاده می شود ، بنابراین دو مشکل را یکجا حل می کند. این ماده در دستگاههای اسپرسو به عنوان روشی صرفه جویی در مصرف انرژی برای خنک کردن آب فوق العاده گرم برای استفاده در استخراج اسپرسو استفاده می شود.

 

منبع : بامین تهویه