مبدل حرارتی

مبدل ‌های حرارتی یکی از مهم ‌ترین و پر کاربرد ترین تجهیزات فرآیندی برای صنایع شیمیایی هستند. در سراسر صنایع شیمیایی همیشه نیاز به کنترل دمای مایعات خورنده یا متراکم کردن گاز های خورنده به عنوان بخشی از فرآیند شیمیایی وجود دارد. مبدل حرارتی وسیله ای است که برای انتقال موثر انرژی از یک سیال به سیال دیگر استفاده و بهره برداری می شود. از این رو انواع زیادی از مبدل های حرارتی وجود دارد که از لوله ها یا صفحاتی استفاده می کنند که دو جریان فرآیند از طریق آن ها جریان می یابد. سپس گرما را بین جریان ها مبادله می کنند.

مبدل های حرارتی برای رسانه های خورنده

هنگام کار با مواد خورنده مانند اسید های سولفوریک، هیدروکلریک و هیدروفلوریک داغ، انتخاب مواد و طراحی مناسب مبدل حرارتی بسیار مهم است. دمای بالا اسید ها آن ها را برای اکثر فلزات بسیار خورنده می کند. با توجه به پتانسیل خوردگی، مبدل های حرارتی با لوله های فلزی آلیاژی در تلاش برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی برای طول عمر قابل قبول تجهیزات توسعه یافته اند. بنابراین، جوشکاری و کارکردن با این فلزات دشوار است و بسیار گران هستند و هر کدام محدودیت های خاص خود را دارند. علاوه بر این، مقادیر جزیی عناصر آلوده کننده مانند کلرید ها یا سولفات ها می تواند حتی یک مبدل حرارتی آلیاژی را غیر قابل استفاده کند.

تکنولوژی طراحی و ساخت مبدل حرارتی

برای ارائه حداکثر مقاومت در برابر خوردگی، شرکت مهتاب گستر یک فناوری مبدل حرارتی مبتکرانه را توسعه داده است. این فناوری یک ساختار تمام پلاستیکی در سمت پوسته و سمت لوله مبدل حرارتی است. مواد ساخت مبدل های حرارتی می تواند متفاوت باشد. مبدل های حرارتی تمام پلاستیکی را می توان برای دمای -40 درجه فارنهایت تا +300 درجه فارنهایت استفاده کرد. هر مبدل حرارتی برای حداکثر بازده جریان طراحی شده است تا سطح و افت فشار را به حداقل برساند. مبدل های حرارتی تمام پلاستیکی ثابت کرده اند که راه حل ایده آلی برای گرم کردن یا خنک کردن تمام محیط های خورنده هستند.

برای دبی های کوچک تر از مبدل حرارتی پوسته و لوله برای گرم کردن یا خنک کردن جریان های مختلف فرآیند استفاده می کند. برای دبی های بزرگ تر، از مبدل حرارتی لوله ای استفاده می شود. کل مبدل حرارتی از همان مواد پلاستیکی ساخته شده است، بنابراین هیچ گونه مهر و موم یا واشر در هیچ جای طراحی و ساخت مبدل حرارتی استفاده نمی شود. به طور گسترده برای کاربرد های مختلف از مبدل حرارتی  استفاده می شود.

انواع مبدل حرارتی بر اساس نوع جریان

• ·        مبدل حرارتی جریان همسو

مبدل ‌های حرارتی جریان همسو که به عنوان اکسچنجر جریان موازی نیز شناخته می ‌‌شوند، دستگاه ‌هایی هستند که سیالات در آن ها به صورت موازی و همسو با یک دیگر در جریان ‌هستند. اگر چه که در جریان همسو راندمان کار نسبت به جریان غیر همسو پایین ‌تر است. اما امکان  پخش حرارت یکنواخت بیشتری را در دیواره های مبدل فراهم می ‌کند.

• ·        مبدل حرارتی جریان غیر همسو

مبدل ‌های حرارتی جریان غیر همسو مبدل ‌هایی هستند که سیالات در آن ها به صورت موازی و غیر همسو جریان دارند. سطح انتقال حرارت در مبدل جریان غیر همسو کم تر از جریان همسو می ‌باشد.

• ·        مبدل حرارتی جریان عمود بر هم

در این نوع مبدل ‌ها جهت جریان 2 سیال عمود بر هم می ‌باشد. راندمان مبدل ‌های حرارتی عمود بر هم بین مبدل ‌های جریان همسو و غیر همسو قرار دارد. این نوع جریان را می‌ توان در مبدل ‌های لوله‌ ای پره ‌دار مثل رادیاتور اتومبیل مشاهده کرد.

انواع مبدل‌ حرارتی بر اساس پیوستگی جریان

• ·        مبدل حرارتی ریکوپراتور ها (جریان دائم)

در این اکسچنجر ها سیال سرد و گرم به صورت هم زمان در کانال ‌های خود جریان داشته و انتقال حرارت به طور پیوسته انجام می ‌شود. این مبدل ‌ها خود شامل دو گروه تماس مستقیم و غیر مستقیم می ‌شوند:

1. 1.     مبدل حرارتی تماس مستقیم

در این نوع دستگاه سطح جدا کننده ‌ای وجود ندارد و انتقال حرارت از طریق تماس مستقیم بین دوسیال صورت می‌‎ پذیرد. راندمان حرارتی این نوع از مبدل ‌ها بسیار بالا است چرا که سطح انتقال حرارت گسترده‌ ای دارند.

1. 2.     مبدل حرارتی تماس غیر مستقیم

دو سیال در طی فرآیند انتقال حرارت از طریق اجزای رسانای حرارتی مانند لوله یا صفحات مختلف از یک دیگر جدا می‌ شوند. این سطوح رسانا باید از ضریب انتقال حرارت بالایی برخوردار باشند. سطح رسانا ابتدا گرما را از طریق سیال گرم ‎‌تر دریافت کرده سپس به سیال با دمای پایین ‌تر منتقل می ‌کند.

• ·        مبدل حرارتی ریژنراتور ها (جریان غیر دائم)

در این نوع از مبدل‌ های حرارتی که با عنوان مبدل خازنی هم شناخته می ‌شوند، جریان دو سیال سرد و گرم به صورت نوبتی و متناوب در کانال جریان می ‌یابند. به این صورت که با جریان سیال گرم در کانال، انتقال حرارت بین دیواره‌ های کانال با سیال انجام شده و جریان سیال گرم قطع می‌ شود. پس از آن سیال سرد جریان یافته و انتقال حرارت از دیواره‌ های مبدل با سیال سرد میسر می ‌شود. این مبدل‌ها شامل دو گروه هستند، که عبارت است از:

1. 1.     مبدل حرارتی ایستا

در این حالت مبدل حرارتی سیال در دستگاه جریان یافته اما اجزای مبدل حرارتی ثابت باقی می ‌مانند. برای نمونه سیال گرم تر از طریق یک کانال و سیال سرد تر از کانال دیگری جریان می ‌یابند و در پایان با استفاده از دریچه‌ های سریع، کار جریان معکوس شده و هر دو سیال تغییر کانال می‌ دهند.

1. 2.     مبدل حرارتی پویا

برخی از اجزا در این مبدل‌ های حرارتی طی فرآیند انتقال حرارت حرکت می‌ کنند. به طور مثال در این مدل از یک بخش دوار و رسانای حرراتی استفاده شده که از طریق آن سیالات سرد و گرم جریان دارند. با چرخش این قطعه هر بخش به صورت متناوب از جریان‌ های سرد و گرم عبور کرده و سبب می‌ شود که این قطعه گرما را از سیال گرم تر گرفته و به سیال سرد تر منتقل کند.

• ·        مبدل حرارتی صفحه‌ ای

مبدل ‌های حرارتی صفحه‌ ای در بسیاری از صنایع نظیر صنایع شیمیایی، نفتی، صنایع حراردتی برودتی، یخچال سازی، لبنیات، دارو سازی، مواد غذایی، نوشیدنی، فرایند پاستوریزه کردن و ... استفاده می ‌شود.

اساس ساختاری این پلیت های حرارتی به این صورت است که با جریان یافتن دو سیال در جهت مخالف هم تبادل حرارتی صورت می گیرد. صفحات گرمایی به صورت موزون و متقارن پشت سر یک دیگر قرار می گیرند و با جریان یافتن سیال در میان ها به انتقال حرارت می پردازند.

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

مبدل های حرارتی بر اساس مکانیزم انتقال گرما، می توانند به صورت زیر دسته بندی شوند:

• جا به جایی یک فاز در هر دو سمت
• جا به جایی یک فاز در یک سمت
• جا به جایی دو فاز در سمت دیگر   
• جا به جایی دو فاز در هر دو سمت

در مبدل های حرارتی از قبیل اکونومایزر ها (مبدل هایی که در آن سیال از شرایط مایع مادون اشباع بسمت شرایط مایع اشباع می رود) و گرمکن های هوا در دیگ بخار، خنک کن های میانی در کمپرسور های چند مرحله ای، رادیاتور خودرو ها، ژنراتور ها، خنک کن های روغن، گرم کن های مورد استفاده در گرمایش اطاق ها و غیره در هر دو سمت سیال سرد و گرم، انتقال گرما از طریق جا به جایی یک فاز اتفاق می افتد. چگالنده ها، دیگ های بخار و مولد های بخار در راکتور های آب تحت فشار در نیروگاه های هسته ای، تبخیرکننده ها و رادیاتور های مورد استفاده در تهویه مطبوع و گرمایش، دارای مکانیزم های چگالش و جوشش در یکی از سطوح مبدل های حرارتی می باشند. 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 دو فاز داشت، همان طور که بستر های سیال، مخلوط گاز و ذرات جامد، به سطح گرمایی، یا از آن سطح، گرما منتقل می کنند.

مجموعه تولیدی و صنعتی مهتاب گستر در زمینه تولید انواع مبدل حرارتی به صورت حرفه ای در حال فعالیت است. شما هر گونه نیازی که به انواع مبدل حرارتی و دیگر محصولات داشته باشید توسط کادر مجرب و حرفه ای ما در کم ترین زمان ممکن و با بهترین کیفیت به شما ارائه می شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص مبدل حرارتی و نحوه تولید آن به سایت مهتاب گستر مراجعه نمایید.

برای ثبت سفارش با ما در تماس باشید: 09127883721 – 66706377 – 66709528