جزوه مبدل های حرارتی
دانلود فایل
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
مبدل های حرارتی دو لوله ساده ترین مبدل های مورد استفاده در صنایع هستند. از یک طرف، این مبدل های حرارتی هم برای طراحی و هم برای نگهداری ارزان هستند و آنها را به انتخاب خوبی برای صنایع کوچک تبدیل می کند.جزوه مبدل های حرارتی از سوی دیگر، راندمان پایین آنها همراه با فضای زیاد اشغال شده در مقیاس های بزرگ، صنایع مدرن را به استفاده از مبدل های حرارتی کارآمدتر مانند پوسته و لوله یا صفحه سوق داده است. با این حال، از آنجایی که مبدل های حرارتی دو لوله ساده هستند، از آنها برای آموزش اصول طراحی مبدل حرارتی به دانش آموزان استفاده می شود زیرا قوانین اساسی برای همه مبدل های حرارتی یکسان است.
۱٫ مبدل حرارتی دو لوله (الف) هنگامی که سیال دیگر به شکاف حلقوی بین دو لوله می ریزد، یک سیال از طریق لوله کوچکتر جریان می یابد. جریان ممکن است یک جریان یا جریان موازی در یک مبدل حرارتی دو لوله باشد. (ب) جریان موازی، جایی که در یک نقطه، مایعات سرد و گرم به هم می پیوندند، در یک جهت جریان می یابند و در یک انتها خارج می شوند.
(ج) جریان مخالف، جایی که در انتهای مخالف، سیالات سرد و گرم به هم می پیوندند،جزوه مبدل های حرارتی در جهت مخالف جریان می یابند و در انتهای مخالف خارج می شوند.
شکل بالا جهت جریان موازی و خلاف جریان مبدل سیال را نشان می دهد. اگر این کار در شرایط مشابه انجام شود، گرمای بیشتری به دستگاه ضد جریان نسبت به مبدل حرارتی جریان موازی منتقل می شود. با توجه به اختلاف دمای زیاد ناشی از ولتاژ حرارتی بالا، پروفایل های دمایی دو مبدل حرارتی دو نقطه ضعف قابل توجه در طراحی جریان موازی نشان می دهند. این نشان می دهد که اگر طراحی برای افزایش دمای سیال سرد در نظر گرفته شده باشد، شراکت یک نقطه ضعف مشخص است. در جایی که انتظار می رود دو سیال دقیقاً به یک دما منتقل شوند، پیکربندی جریان موازی سودمند است. در حالی که مبدل حرارتی جریان مخالف در مقایسه با طراحی جریان جزوه مبدل های حرارتی موازی مزایای قابل توجهی دارد.
۲٫ مبدل حرارتی پوسته و لوله
به نظر می رسد که اجزای اصلی این نوع مبدل حرارتی جعبه لوله، پوسته، هدرهای انتهایی عقب جلو و بافل ها یا باله ها باشد.
بافل ها برای حمایت از لوله ها، هدایت جریان سیال به لوله ها به روشی تقریبا طبیعی و به حداکثر رساندن تلاطم سیال پوسته استفاده می شوند. انواع مختلفی از بافل وجود دارد و انتخاب شکل، فاصله و هندسه بافل بسته به میزان جزوه مبدل های حرارتی جریان مجاز افت نیروی سمت پوسته، نیاز به پشتیبانی لوله و ارتعاشات ناشی از جریان دارد. انواع مختلفی از مبدل های پوسته و لوله موجود است. تفاوت در ترتیب پیکربندی جریان و جزئیات ساخت و ساز نهفته است.
در کاربرد برای خنک کردن هوا با فناوری پوسته و لوله (مانند خنک کننده اینترکولر / خنک کننده هوای شارژ برای موتورهای احتراقی )، می توان باله هایی را روی لوله ها اضافه کرد تا ناحیه انتقال حرارت در سمت هوا را افزایش داده و پیکربندی لوله و باله ایجاد کند.
۳٫ مبدل حرارتی صفحه ای مبدل حرارتی صفحه ای حاوی مقداری از صفحات نازک انتقال جزوه مبدل های حرارتی حرارت است که در کنار هم قرار گرفته اند. آرایش واشر هر جفت صفحه دو سیستم کانال مجزا را فراهم می کند. هر جفت صفحه کانالی را تشکیل می دهند که سیال می تواند از آن عبور کند. جفت ها با روش های جوش و پیچ وصل می شوند. در زیر اجزای موجود در مبدل حرارتی نشان داده شده است.
در کانال های منفرد، پیکربندی واشرها جریان را امکان پذیر می کند. بنابراین، این اجازه می دهد تا رسانه های اصلی و ثانویه در جریان مخالف جریان داشته باشند. مبدل حرارتی صفحه واشر دارای ناحیه گرمایی از صفحات موجدار است. واشر به عنوان مهر و موم بین صفحات عمل می کند و بین صفحات قاب و فشار قرار می گیرد. سیال در جهت جریان مخالف در سراسر مبدل حرارتی جزوه مبدل های حرارتی جریان دارد. عملکرد حرارتی کارآمد تولید می شود. صفحات در اعماق، اندازه ها و اشکال راه راه مختلف تولید می شوند. انواع مختلفی از صفحات موجود است که شامل مبدل های حرارتی صفحه و قاب، صفحه و پوسته و صفحه مارپیچی می باشد. ناحیه توزیع جریان سیال را به کل سطح انتقال حرارت تضمین می کند. این به جلوگیری از راکد شدن ناحیه ای که می تواند باعث تجمع مواد ناخواسته روی سطوح جامد شود، کمک می کند.
۴٫ کندانسورها و بویلرها مبدل های حرارتی با استفاده از سیستم انتقال حرارت دو فاز، کندانسورها، بویلرها و اواپراتورها هستند. کندانسورها ابزارهایی هستند که گاز یا بخار داغ را گرفته و تا حد تراکم خنک می کنند و گاز را به شکل مایع تبدیل می کنند. به نقطه ای که مایع به گاز تبدیل می شود تبخیر و برعکس آن تراکم می گویند. کندانسور سطحی رایج ترین نوع کندانسور است که شامل یک دستگاه تامین آب است. شکل ۵ زیر یک کندانسور سطحی دو پاسی را نشان می دهد.
فشار بخار در خروجی توربین در جایی که چگالی بخار بسیار کم است، جایی که سرعت جزوه مبدل های حرارتی جریان بسیار زیاد است، کم است. برای جلوگیری از کاهش فشار در حرکت بخار از توربین به کندانسور، واحد کندانسور در زیر قرار داده شده و به توربین متصل می شود. در داخل لوله ها، آب خنک کننده به صورت موازی جریان می یابد، در حالی که بخار در یک موقعیت عمودی به سمت پایین از دهانه عریض در بالا حرکت می کند و از طریق لوله حرکت می کند. علاوه بر این، دیگهای بخار به عنوان کاربرد اولیه مبدل های حرارتی طبقه بندی می شوند. کلمه مولد بخار به طور منظم برای توصیف واحد دیگ بخار استفاده می شد که در آن جریان مایع داغ منبع گرما به جای محصولات احتراق است. بسته به ابعاد و پیکربندی دیگ های بخار ساخته می شوند.
مبدل حرارتی پوسته و لوله

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *