معرفی:

مبدل حرارتی دستگاه هایی هستند که برای انتقال گرما از یک رسانه به رسانه دیگر طراحی شده اند. آنها در طیف گسترده ای از کاربردها، از سیستم های گرمایش و سرمایش گرفته تا فرآیندهای صنعتی، تولید برق و حمل و نقل استفاده می کنند. مبدل حرارتی در طرح ها و پیکربندی های مختلفی وجود دارد که هر کدام برای سناریوهای خاصی طراحی شده است. در این مقاله به بررسی انواع مبدل حرارتی، استراکچر، اصول کار و کاربرد آنها می پردازیم.

انواع مبدل حرارتی:

انواع مختلفی از مبدل های حرارتی بر اساس ساختار، ترتیبات جریان سیال و مکانیسم های انتقال حرارت طبقه بندی می شوند. موارد رایج عبارتند از:

مبدل های حرارتی پوسته و لوله:

مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله از یک پوسته (رگ بیرونی) و لوله‌ها (رگ داخلی) تشکیل شده‌اند که سیالات از طریق آنها جریان می‌یابند. به طور معمول، یک مایع از طریق لوله ها جریان می یابد در حالی که دیگری از پوسته عبور می کند. بسته به کاربرد، سیالات می توانند به صورت موازی یا مخالف جریان باشند.

مبدل حرارتی صفحه ای:

مبدل های حرارتی صفحه ای دارای چندین صفحه فلزی نازک هستند که در کنار هم قرار گرفته اند و شکاف های کوچکی بین آنها وجود دارد. سیالات از طریق کانال های متناوب تشکیل شده توسط صفحات جریان می یابند که امکان انتقال حرارت کارآمد را فراهم می کند. این طراحی برای کاربردهای با دمای بالا و فشار بالا ایده آل است.

مبدل حرارتی لوله پره دار:

مبدل های حرارتی لوله پره دار از یک لوله با باله های کشیده تشکیل شده است که به سطح بیرونی متصل است. باله ها سطح را افزایش می دهند و راندمان انتقال حرارت را افزایش می دهند. آنها معمولا در سیستم های تهویه مطبوع و تبرید استفاده می شوند.

مبدل حرارتی احیا کننده:

مبدل های حرارتی احیا کننده از یک بستر چرخشی از مواد استفاده می کنند که می تواند گرما را جذب و آزاد کند. این مبدل های حرارتی برای کاربردهایی که اختلاف دمای بین سیالات کم است مناسب هستند.

اصل کار مبدل حرارتی:

صرف نظر از نوع، مبدل های حرارتی بر اساس اصل انتقال حرارت از طریق هدایت، همرفت یا تشعشع عمل می کنند. سیالات می توانند مستقیماً در تماس باشند یا با دیواره ای جامد از هم جدا شوند. در تماس مستقیم، سیالات مخلوط می شوند، در حالی که در تماس غیر مستقیم، جدا باقی می مانند.

دو سیال درگیر در تبادل گرما از طریق کانال های جداگانه با یک مانع نازک که آنها را از هم جدا می کند، جریان می یابند. سیالات ممکن است در یک جهت یا مخالف جریان داشته باشند. گرما از سیال گرم به سیال سرد از طریق مانع توسط رسانایی منتقل می شود.

برنامه های کاربردی استفاده از مبدل حرارتی:

مبدل های حرارتی کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف دارند، از جمله:

سیستم های HVAC:

مبدل های حرارتی در سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع برای انتقال گرما بین محیط های داخلی و خارجی استفاده می شود. آنها همچنین به بازیابی انرژی تلف شده و بهبود کارایی کمک می کنند.

تولید برق:

مبدل های حرارتی در نیروگاه ها برای انتقال گرمای تولید شده در حین احتراق برای تولید بخار که توربین ها را به حرکت در می آورد، استفاده می شود. آنها همچنین در راکتورهای هسته ای برای حذف گرمای اضافی و حفظ دمای عملیاتی ایمن استفاده می شوند.

پردازش و فرآوری مواد شیمیایی:

مبدل های حرارتی اجزای ضروری در کارخانه های فرآوری شیمیایی هستند که در آنها برای خنک کردن یا گرم کردن مواد شیمیایی در طول تولید استفاده می شود. آنها همچنین برای بازیابی گرما از جریان های زباله و بازیافت آن برای سایر فرآیندها استفاده می شوند.

صنعت خودروسازی:

مبدل های حرارتی در موتورهای خودرو یافت می شوند تا با انتقال گرما از اجزای حیاتی، دما را تنظیم کنند. همچنین در سیستم تهویه مطبوع برای خنک کردن کابین استفاده می شود.

نتیجه:

مبدل های حرارتی در بسیاری از کاربردهای صنعتی نقش حیاتی ایفا می کنند و به انتقال موثر و موثر گرما بین سیالات کمک می کنند. آنها در طرح های مختلفی عرضه می شوند که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب هستند. درک نحوه کار مبدل های حرارتی و کاربردهای متنوع آنها برای هر کسی که در طراحی، نصب و نگهداری آنها دخیل است بسیار مهم است. جهت کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با انواع مبدل حرارتی به وب سایت مهتاب گستر مراجعه نمایید.