loading...

مبدل حرارتی

بازدید : 226
دوشنبه 11 اسفند 1399 زمان : 10:31

مبدل حرارتی پوسته و لوله
مبدل حرارتی پوسته و لوله یکی از کاربردی ترین انواع مبدل حرارتی در صنایع می باشد. بطور کلی این مبدل ها را می توان یکی از بادوام ترین و ارزان ترین مبدل های موجود دانست . یکی دیگر از عوامل برتری این مبدلها تعمیرات آسان آنها می باشد که در صنایع بسیار مهم می باشد.
از عوامل مهم دیگر در انتخاب مبدل حرارتی ، سازگاری آنها با رسوب داخل سیالات می باشد . مبدل پوسته و لوله را می توان با مقادیر مختلف رسوب به راحتی طراحی نمود . این امر بخاطر امکان افزایش قطر لوله های داخلی می باشد.
عامل مهم دیگر در طراحی مبدل حرارتی ، خوردگی سطوح انتقال حرارت در اثر تماس سیالات است . در مبدل حرارتی پوسته و لوله امکان تغییر جنس تیوبها و ضخامت آنها نسبت به دیگر مبدل ها بیشتر است. لذا در سیالاتی که خوردگی آنها زیاد است و نیاز به جنس خاص یا ضخامت بالا دارد از مبدل حرارتی پوسته و لوله استفاده می شود.
همانطور که گفته شد یکی از برتریهای این نوع مبدل نسبت به انواع دیگر آن ، تعمیر پذیر بودن آسان آن است. در جایی که نیاز به تعویض لوله ها یا تمیزکاری لوله ها می باشد ، این نوع مبدلها به راحتی و با باز کردن چند پیچ این امکان را به کاربر می دهد تا با تعمیرات و نگهداری آسان آن بصورت دوره ای ، راندمان انتقال حرارت آن را حفظ نماید.
در این مقاله سعی خواهیم کرد به تعریف مبدل حرارتی و انواع آن ، اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله ، طراحی مبدل پوسته و لوله و همچنین تعیین قیمت مبدل پوسته و لوله بپردازیم.

مبدل حرارتی
مبدل حرارتی به دستگاهی اطلاق می شود که حرارت را از یک سیال نظیر آب ،روغن ، بخار و … گرفته و به سیال دیگری انتقال می دهد. این فرآیند باعث گرم شدن یک سیال و خنک شدن سیال دیگر خواهد شد. در صنایع نیز از مبدل حرارتی برای هر دو منظور استفاده می شود. ممکن است بخواهیم آبی را توسط بخار گرم کنیم یا هوا را توسط گازهای مبرد خنک کنیم.
مبدلهای حرارتی در کل به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم می توانند انتقال حرارت را انجام دهند. در روش مستقیم دو سیال بدون واسط با هم برخورد کرده و انتقال حرارت و جرمی انجام می دهند . مانند گرمایش آب توسط بخار در دی اریتور . اما در بیشتر موارد انتقال حرارت بصورت غیر مستقیم و توسط یک فلز واسط انجام می شود. این فلز واسط می تواند بصورت یک لوله در مبدل بکار رود که به آن تیوب می گویند یا بصورت صفحاتی باشد که دو سیال را از هم جدا می کنند. اما در کل این فلز باید دارای خواصی چون انتقال حرارت خوب و میزان خوردگی کم با آن دو سیال باشد. مبدل حرارتی به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند که می توانید با کلیک بر لینک روبرو با آنها آشنا شوید. (انواع مبدل حرارتی)
مبدل حرارتی پوسته و لوله دستگاهی است که در آن یک سیال در داخل تعدادی لوله و سیال دیگر در خارج آنها جریان پیدا می کنند. در اثر این جریان ، سیال گرم حرارت خود را به دیواره لوله ها منتقل می کند و لوله ها نیز این حرارت را به سیال سرد انتقال می دهند.در فیلم زیر می توانید با طرز کار مبدل حرارتی پوسته و لوله و اجزای آن آشنا شوید.
اجزای تشکیل دهنده مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله از اجزای بسیار ساده ای تشکیل شده است . این امر باعث می شود تهیه مواد اولیه ساخت آن و تعمیرات و جایگزینی آن به راحتی انجام شود. مبدل حرارتی پوسته و لوله در انواع مختلفی ساخته می شود اما اجزای آن شبیه هم می باشد. یک مبدل پوسته لوله شامل اجزاء زیر می باشد:

لوله های داخلی یا تیوب:
• لوله های داخلی که تیوب نامیده می شوند و در حقیقت همان فلز واسط و سطح انتقال حرارت می باشد . تیوب طوری طراحی می شود که علاوه بر انتقال حرارت ، در مقابل خوردگی ، فشار ، رسوبات و دما مقاوم باشد . ممکن است داخل یا بیرون این تیوبها فین دار باشند که در افزایش انتقال حرارت بسیار موثر و کاربردی هستند. معمولا جنس این تیوب ها استنلس استیل ، کربن استیل و یا مس می باشد
• پوسته مبدل حرارتی:
• پوسته از یک لوله با قطر زیاد ساخته می شود که تیوبها را در برمیگیرد . سیالی که در پوسته جریان دارد از یک سمت آن وارد شده ، لابلای تیوبها حرکت کرده و از سمت دیگر خارج می شود. جنس پوسته از نوع کربن استیل ، استنلس استیل ، برنج ، تیتانیوم و یا حتی شیشه و … می باشد. انتخاب جنس پوسته رابطه مستقیمی با میزان خوردگی سیال داخل آن دارد. البته عواملی چون فشار و دما نیز در تعیین ضخامت پوسته نقش کلیدی دارند. پوسته می تواند دارای سطح مقطع گرد یا چند ظلعی باشد اما بخاطر تحمل فشار بالایی که سطح مقطع گرد دارد معمولا پوسته بصورت یک لوله ساخته می شود. این لوله معمولا از نوع ورق نورد شده ، لوله درزدار، لوله اسپیرال یا لوله بدون درز می باشد.
صفحه لوله یا تیوب شیت:
• تیوب شیت مبدل در حقیقت یک صفحه فلزی گرد با ضخامت بالاست. تیوب شیت در یک یا دو طرف پوسته نصب می شود . برروی آن جای اتصال تیوبها سوراخکاری شده و تیوب ها داخل سوراخهای آن نصب خواهند شد.وظیفه اصلی تیوب شیت جدا کردن دو سیال پوسته و لوله و همچنین پاس بندی کردن مبدل برای رفت و برگشت بیشتر سیال داخل لوله می باشد.

کلگی یا هد مبدل حرارتی:
• هدهای مبدل پوسته لوله (بونت ها) در جلوی تیوب شیت ها بسته می شوند و دو وظیفه مهم برعهده آنها می باشد. اول آنکه باعث تغیر مسیر سیال داخل تیوبها می شود . یعنی می توان مبدل را توسط یک یا چند پارتیشن داخل هد ها بصورت چند پاس طراحی کرد. بنابراین سیال داخل تیوبها چندبار از ابتدا تا انتهای مبدل را طی نماید که اینکار باعث افزایش راندمان و کاهش طول مبدل خواهد شد. ثانیا با بازکردن این هدها امکان تعمیر یا تمیزکاری سمت تیوبها فراهم خواهد شد.

بافل یا صفحات جداکننده:
• بافل ها یکسری صفحات سوراخکاری شده شبیه تیوب شیت هستند . بافل ها درون دسته لوله ها بصورت منظم و تعداد مشخص و با فواصل طراحی شده، نصب می شوند. بافل ها دو نقش مهم در مبدل حرارتی پوسته و لوله دارند. اولا باعث می شوند که سیال داخل پوسته بصورت مستقیم از لابلای لوله ها عبور نکند . بافلها مسیر سیال را بصورت مارپیچ و عمود به تیوبها تغییر می دهند . بنابراین راندمان انتقال حرارت سیال داخل پوسته و تیوبها افزایش می یابد. در ثانی فاصله بین تیوبها را حفظ می کنند .زیرا افزایش یا کاهش فاصله تیوبها باعث کاهش انتقال حرارت و رسوب گرفتگی بین تیوبها می گردد.

تای رود:
• تای رودها میله یا لوله هایی هستند که وظیفه آنها فیکس نگه داشتن فاصله بین بافل ها می باشد.آنها بصورت عمود بر تیوب شیت نصب و بافلها برروی آنها نصب می شوند.
نازل ها:
• معمولا دو عدد نازل بصورت فلنج یا بوشن برای ورود و خروج سمت تیوبها و دو عدد برای ورود و خروج سیال سمت پوسته ها برروی مبدل تعبیه می شوند.

• لوازم مورد نیاز دیگر مانند واشرها ، پیچ های تیوب شیت و هدها ، پایه های مبدل، اتصالات اضافی و بوشنهای دستگاههای اندازه گیری و …
انواع مبدل حرارتی پوسته و لوله
در استاندارد TEMA ،مبدل حرارتی پوسته و لوله به سه قسمت اصلی تقسیم می شود. کلگی یا بونت جلو(Front Head) ، پوسته(Shell) و بونت عقب(Rear Head). هر کدام از این سه قسمت بر حسب نوع سیال ، دمای کاری ، فشار کاری و …. به انواع مختلفی ساخته می شوند. اما بطور کلی مبدل های حرارتی پوسته ولوله به سه تیپ فیکس تیوب باندل یا دو سر ثابت ، فلوتینگ هد یا یکسر شناور (Floating Head) و یو شکل (U-Type) تقسیم بندی می شوند. در عکسهای زیر قسمتهای مختلف یک مبدل حرارتی پوسته و لوله استاندارد را مشاهده می فرمایید.

تعداد صفحات : 0

درباره ما
موضوعات
لینک دوستان
آمار سایت
  • کل مطالب : 1
  • کل نظرات : 0
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 0
  • بازدید امروز : 1
  • بازدید کننده امروز : 1
  • باردید دیروز : 0
  • بازدید کننده دیروز : 0
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 2
  • بازدید ماه : 14
  • بازدید سال : 26
  • بازدید کلی : 274
  • <
    پیوندهای روزانه
    آرشیو
    اطلاعات کاربری
    نام کاربری :
    رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • خبر نامه


    معرفی وبلاگ به یک دوست


    ایمیل شما :

    ایمیل دوست شما :



    کدهای اختصاصی