مبدل حرارت Heat exchanger

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 999

سپاس: 644

جنسیت:

تماس:

مبدل حرارت Heat exchanger

پست توسط rohamjpl »

مبدل حرارتی چیست
مبدل حرارتی (heat exchanger) تجهیزی است که برای انتقال حرارت بهینه از یک محیط به محیط دیگر به کار می‌رود. مبدل‌های حرارتی حرارت را بین دو یا چند جریان سیال که درون دستگاه جریان دارند منتقل می‌کنند.
مبدل‌های حرارتی در صنایع زیادی همانند فرآیند، نیروگاه، تهویه مطبوع، تبرید، برودت، بازیافت حرارت و صنایع ساخت و تولید دارند. در صنایع نیروگاهی انواع زیادی از بویلرهای فسیلی، بخار‌سازهای هسته‌ای، کندانسورهای بخاری، ری‌ژنراتورها و برج‌های خنک کن به کار می‌روند. در صنایع فرآیندی، مبدل‌های جریان دو فاز برای تبخیر، تقطیر، انجماد کریستال و به عنوان بسترهای سیال‌سان (fluidized beds)‌ با واکنش‌های کاتالیستی به کار می‌روند. سیستم‌های تهویه مطبوع و تبرید نیاز به کندانسور و اواپراتور دارند.
پیش‌رفت زیادی در کاربرد مبدل‌های حرارتی صورت گرفته است. یکی از قدم‌های اصلی در پیش‌رفت اولیه بویلرها، معرفی بویلرهای واتر تیوب (water-tube boilers) بود. تقاضا برای موتورهای قدرتمندتر نیاز به بویلرهایی که با فشار بیش‌تر کار کنند را بیش‌تر کرد و در نتیجه بویلرها بزرگ‌تر و بزرگ‌تر شدند. واحدهای بویلری که در نیروگاه‌های مدرن به کار می‌روند فشار بخار بالای 80 بار تولید و از کوره‌های دارای تیوب‌های آب، سوپرهیترها و قسمت‌های بازیافت حرارتی همانند اکونومایزرها و هیترهای هوا و کندانسورهای با کارایی بالا استفاده می‌کنند. تکامل بویلرهای مدرن و کندانسورهای کارامد‌تر برای صنعت نیروگاهی، یک مایل‌استون مهم در مهندسی بوده است.
زمانی که آرایش‌ها ساده باشند، همانند جریان متقابل (counter flow)، جریان موازی (parallel flow)، جریان متقاطع (cross flow)، جریان متقاطع-متقابل (cross-counter flow)، و مبدل حرارتی پوسته و لوله چند پاسه (multi-pass sheel and tube)، و زمانی که مقاومت در برابر انتقال حرارت در کل حجم یک‌نواخت باشد،
انواع مهم مبدل‌های حرارتی
می‌توان انتخاب مناسبی داشت و فرآیند را بهینه کرد. انواع مهم مبدل‌های حرارتی در زیر آمده‌اند:
مبدل حرارتی لوله‌ای (tube/pipe heat exchanger)
مبدل حرارتی لوله‌ای فین‌دار (finned tube heat exchanger)
مبدل حرارتی صفحه‌ای (plate heat exchanger)
مبدل حرارتی دابل پایپ (double pipe heat exchanger)
مبدل حرارتی پوسته و لوله (shell and tube heat exchanger)
مبدل حرارتی صفحه‌ای اسپیرال (spiral plate heat exchanger)
مبدل حرارتی لاملا (lamella heat exchanger) یا رامن (Ramen heat exchanger)
مبدل حرارتی بازیاب (regenerative heat exchanger)
مبدل حرارتی تماس مستقیم (direct contact heat exchanger)
مبدل حرارتی دابل پایپ
یک مبدل حرارتی دابل پایپ (double-pipe heat exchanger) یا مبدل حرارتی دو لوله‌ای از لوله‌ای تشکیل شده که به صورت هم‌مرکز درون یک لوله با قطر بزرگ‌تر قرار گرفته است. مبدل‌های حرارتی دابل پایپ می‌توانند دارای چیدمان مختلفی همانند سری (series)، موازی (parallel) یا ترکیبی از آن دو باشند تا الزامات افت فشار و اختلاف دما را برآورده کنند.
بدل حرارتی پوسته و لوله
بیش‌تر مبدل‌های حرارتی بدون آتش (unfired heat exchangers) که با مایعاتی کار می‌کنند که تغییر فاز ندارند، از نوع پوسته و تیوبی یا شل و تیوب (shell-and-tube) بافل‌دار (baffled ) هستند که در آن یک جریان درون تیوب‌های صاف یا مدل سنجاق‌سری (hairpin) حرکت می‌کند و جریان دیگر بین و یا در اطراف این تیوب‌ها و درون پوسته‌ای در جریان است و به وسیله بافل‌ها در یک مسیر مشخص هدایت می‌شود.
این بافل‌ها برای جدا نگه داشتن تیوب‌ها به صورتی به کار می‌روند که سیال سمت پوسته در بین آن‌ها حرکت کند و تا حدی مسیر حرکت سیال را کنترل می‌کنند.
تفاوت در طراحی‌های مختلف مبدل‌های پوسته و تیوب ناشی از دلایل زیر است:
سیال سمت تیوب محدود به یک، دو یا چند بار عبور از شل باشد. زمانی که تعداد پاس‌ها بیش از یکی باشد، سیال سمت تیوب می‌تواند با شکلی شبیه سنجاق سر از تیوب‌ها بگذرد و یا در هر انتهای شل وارد هدرهایی (headers) شود که سیال را از یک مجموعه تیوب دریافت و به مجموعه دیگر تحویل می‌دهد.
سیالاتی که وارد هدرها می‌شوند ممکن است به وسیله تیوب پلیت‌هایی (tube plates) ثابت شده باشد که با روش‌های مختلفی محتوای آن را از پوسته جدا می‌کنند که این روش‌ها شامل جوش‌کاری به پوسته و یا اتصال با امکان لغزش نسبت به پوسته در اثر انبساط گرمایی می‌شوند.
پوسته می‌تواند دارای دریچه‌های قابل بازشدن باشد تا امکان بازرسی و تمیز‌کاری داخل و خارج تیوب‌ها فراهم شود.
بافل‌ها می‌توانند دارای شکل‌های مختلفی باشند و تعداد آن‌ها کم یا زیاد باشد.
اجزای اصلی مبدل‌های حرارتی پوسته و تیوب
مبدل‌های حرارتی پوسته و تیوب از تیوب‌های گردی ساخته شده‌اند که درون یک پوسته استوانه‌ای به صورتی نصب می‌شوند که تیوب‌ها با پوسته موازی باشند. یک سیال درون تیوب‌ها در جریان است در حالی که سیال دیگر در عرض یا طول محور مبدل حرکت می‌کند.
اجزای اصلی این مبدل‌ها شامل تیوب‌ها یا تیوب‌باندل (tube bundle)، پوسته (shell)، سری جلویی (front-end head)، سری عقبی (rear-end head)، بافل‌ها (baffles) و تیوب‌شیت‌ها (tube sheets) هستند.
نوع و هندسه بافل
بافل‌ها دارای دو وظیفه هستند: ساپورت کردن تیوب‌ها برای ایجاد صلبیت سازه‌ای و جلوگیری از لرزش و خم شدن و دوم منحرف کردن جریان برای گذر از باندل برای به دست آوردن ضریب انتقال حرارت بالاتر. بافل‌ها به دو دسته متقاطع و طولی تقسیم می‌شوند؛ به عنوان مثال پوسته F دارای بافل‌های طولی است. بافل‌های متقاطع به صورت بافل‌های صفحه‌ای (plate baffles) و میله‌ای (rod baffles) دسته‌بندی می‌شوند. پر کاربردترین انواع بافل در شکل زیر نشان داده شده‌اند.
بافل‌های دیسکی و رینگی (disc-and-ring) یا دوناتی (doughnut) از رینگ‌های خارجی و دیسک‌های داخلی به صورت یکی در میان تشکیل شده‌اند که جریان را به صورت شعاعی از میان میدان تیوب عبور می‌دهند و در نتیجه از جریان بای‌پس احتمالی از تیوب به پوسته جلوگیری می‌شود؛ نشانه‌هایی وجود دارد که این نوع از بافل در برابر انتقال حرارت جابه‌جایی، افت فشار موثری دارد.
بافل‌های میله‌ای یا شبکه‌ای (grid baffles) به وسیله یک شبکه از ساپورت‌های میله‌ای یا تسمه‌ای شکل داده می‌شوند. جریان الزاما طولی است که باعث افت فشار ناچیزی می‌شود. به دلیل فضاسازی نزدیک بافل‌ها، خطر لرزش احتمالی تیوب‌ها حذف می‌وشد. این ساختمان را می‌توان در کندانسورهای عمودی یا ری‌بویلرها به خوبی مورد استفاده قرار داد.
جریان دارای ضریب انتقال حرارت پایین‌تر از سمت پوسته می‌گذرد زیرا طراحی تیوب‌های با فین خارجی ساده‌تر است. معمولا بهتر است که جریان دارای نرخ جریان کم‌تر را در سمت پوسته قرار دهیم. در سمت شل، می‌توان با عددهای رینولدز (Reynolds number)‌ پایین‌تر به جریان توربولانس رسید.
ی‌ژنراتورها و ری‌کوپراتورها
در بیش‌تر مبدل‌های حرارتی، به صورت ضمنی بیان می‌شود که جریان‌ها پایدار (steady) و به صورت هم‌زمان برقرار هستند.
اکنون باید بگوییم که این حالت تنها برای کلاسی از مبدل‌های حرارتی برقرار است که به آن‌ها ری‌کوپراتور (recuperators) می‌گویند زیرا جریان گرم، بخشی از حرارت جریان سرد را جبران (recuperate) می‌کند. در ری‌کوپراتورها انتقال حرارت از میان یک دیوار جدا کننده و یا همانند مبدل‌های حرارتی تماس مستقیم از راه سطح تماس بین جریان‌ها منتقل می‌شود. کلاس دیگری به نام ری‌ژنراتورها (regenerators) یا مبدل‌های حرارتی از نوع ذخیره‌ای (storage type heat exchangers) وجود دارد که در آن دو جریان به صورت یکی در میان از یک فضا یا مسیر می‌گذرند. در ری‌ژنراتورها، حرارت از یک سیال به دیواره جامد داکت منتقل و در آن‌جا ذخیره می‌شود و از آن‌جا به سیال دوم که از آن می‌گذرد منتقل می‌شود. در ری‌ژنراتورها، آرایش جریان غیر هم‌زمان (nonsimultaneous flow configurations) برقرار است.
ری‌ژنراتورها می‌توانند همانند ری‌کوپراتورها شامل آرایش جریان متقابل (counter flow)، جریان موازی (parallel flow) و جریان متقاطع (cross flow) باشند. بنابراین یک ری‌ژنراتور جریان متقابل می‌توانند همانند شکل زیر یک تیوب افقی مستقیم باشد که از آن یک سیال می‌گذرد و زمانی که سیال از چپ به راست عبور کرد، جریان سیال اول قطع می‌شود و سیال دوم از راست به چپ عبور می‌کند. به دلیل دمای ورودی متفاوت دو جریان، انتقال حرارت از دیواره رخ می‌دهد. در نتیجه جریان گرم‌تر، سرد و جریان سرد‌تر گرم می‌شود.
که چگونه ولوهای روتاری (rotary valves) در دو انتهای تیوب جریان سیال را به صورت مناسب کنترل می‌کنند.
می‌توان ری‌ژنراتورها را به صورت زیر دسته‌بندی کرد:
1. ری‌ژنراتورهای دوار (rotary regenerators): در ری‌ژنراتورهای روتاری، کارکرد پیوسته است که برای دست یافتن به آن ماتریس به صورت پریودی به داخل و خارج جریان گازها حرکت می‌کند. این نوع از ری‌ژنراتورها خود به دو دسته زیر تقسیم می‌شود:
نوع دیسکی (disk-type): سطح انتقال حرارت به شکل یک دیسک است که سیالات در راستای محور آن حرکت می‌کنند.
نوع درامی (drum-type): ماتریس انتقال حرارت یک درام توخالی است که سیالات به صورت شعاعی در آن حرکت می‌کنند.
2. ری‌ژنراتورهای ماتریس ثابت (fixed matrix regenerators): در یک ری‌ژنراتور ماتریس ثابت، جریان گاز باید به ماتریس‌های ثابتی وارد یا خارج شود.
دو نوع ری‌ژنراتور پیش گرم‌کن‌های هوا در نیروگاه‌های متداول مورد استفاده قرار می‌گیرند:
نوع صفحه‌ای دوار (rotating-plate type)
نوع صفحه‌ای ثابت (stationary-plate type)
روتور هیتر هوایی با صفحه دوار درون یک محفظه جعبه‌ای قرار می‌گیرد و سطح گرمایشی آن به شکل صفحه می‌باشد. هنگامی که روتور به آرامی می‌چرخد، سطح گرمایشی به تناوب در معرض گازهای دودکش و هوای ورودی قرار می‌گیرد. زمانی که سطح گرمایشی در جریان گازهای گرم قرار می‌گیرد، سطح گرمایشی گرم می‌شود و زمانی که به وسیله درایو‌های مکانیکی در معرض جریان هوا قرار می‌گیرد، حرارت ذخیره شده به جریان هوا آزاد می‌شود. به این ترتیب جریان هوا گرم می‌شود. در گرم‌کن هوای صفحه‌ای ثابت، صفحات گرمایشی ثابت هستند ولی کلاهک‌های هوای سرد در بالا و پایین در بین صفحات گرمایشی می‌چرخند. اصول انتقال حرارت مشابه با هیترهای هوایی ری‌ژنراتوری صفحه دوار است.
ری‌ژنراتورها مبدل‌های حرارتی فشرده‌ای هستند و برای دانسیته‌های بالای سطح انتقال حرارت طراحی می‌شوند.
خزن دو جداره
مخزن دو جداره یا مخزن جکت‌دار (jacketed vessel)، مخزنی است که برای کنترل دمای محتویات آن از یک آستر گرمایشی یا سرمایشی دور تا دور مخزن استفاده می‌کنند که سیالات گرم یا سرد درون آن جریان دارند.
آستر یک فضای خالی در خارج مخزن دوجداره است که امکان تبادل یکنواخت حرارت بین سیال سیرکوله شده در آن و دیواره‌ مخزن را فراهم می‌کند. انواع مختلفی از جکت وجود دارد که بر حسب نوع طراحی می‌توان از آن‌ها استفاده کرد.
جکت‌های کانونشنال (conventional jackets): به صورتی است که در اطراف بخشی از مخزن دوجداره نصب می‌شود و ایجاد یک فضای توخالی بین دو دیواره می‌کند که از آن سیال گرمایشی یا سرمایشی عبور می‌کند. یک جکت کانونشنال ساده که قطعات داخلی ندارد معمولا برای انتقال حرارت بسیار ناکارا است زیرا سیال دارای جریان در آن دارای سرعت بسیار کمی است که باعث کم شدن شدید انتقال حرارت می‌شود. یک استثنا، سیال‌های کندانس شونده همانند بخار هستند که در آن‌ها ضریب انتقال حرارت به سرعت یا توربولانس بستگی ندارد ولی به جای آن به مساحت سطحی که بر روی آن سیال کندانس می‌شود و کارایی خارج کردن کندانس بستگی دارد. قطعات داخلی شامل بافل‌هایی است که جریان را به صورت مارپیچی در اطراف جکت هدایت می‌کنند و نازل‌های هم‌زنی که باعث افزایش توربولانس در نقاطی می‌شوند که سیال وارد جکت می‌شود.
جکت‌های کویلی نصف-لوله (half-pipe coil jackets): لوله‌ها از طول بریده می‌شوند و معمولا دارای زاویه برش 180 درجه (از وسط نصف شده) یا 120 درجه هستند که در اطراف مخزن دوجداره پیچیده شده و در محل خود جوش می‌شوند.
جکت‌های دارای فرو رفتگی (dimple jackets): یک پوسته خارجی نازک به وسیله نقطه جوش (spot welds) دارای الگوی منظم به پوسته مخزن دوجداره متصل می‌شود. این فرو رفتگی‌ها باعث ایجاد توربولانس در سیالی می‌شوند که از جکت می‌گذرد.
کویل‌های صفحه‌ای (plate coils): بسیار شبیه به جکت‌های دارای فرو رفتگی هستند ولی در آن جکت به صورت یک‌پارچه جداگانه ساخته و سپس مخزن دوجداره در داخل آن قرار می‌گیرد. کارایی کویل‌های صفحه‌ای اندکی کم‌تر از جکت‌های دارای فرو رفتگی است زیرا حرارت باید از دو لایه فلز شامل کویل پلیتی داخلی و پوسته مخزن دوجداره بگذرد. کویل‌های صفحه‌ای باید به خوبی به جکت مخزن دوجداره متصل گردند تا از تشکیل فضاهای خالی عایق بین کویل صفحه‌ای و مخزن جلوگیری شود.
می‌توان جکت‌ها را بر روی تمام سطح مخزن دوجداره و یا تنها بخشی از آن استفاده کرد. در مورد مخازن عمودی، سری بالایی معمولا بدون جکت باقی می‌ماند. می‌توان جکت‌ها را به بخش‌های تقسیم‌بندی کرد تا جریان سیال گرمایشی یا سرمایشی تقسیم گردد. مزیت این کار این است که توانایی انتقال جریان به بخش‌های مشخصی از جکت همانند سری پایینی در زمانی که به حداقل سرمایش یا گرمایش نیاز است و یا تمام جکت در زمانی که حداکثر سرمایش یا گرمایش مورد نیاز است، فراهم می‌شود؛ همچنین توانایی تامین حجم بیش‌تری از جریان کلی (زون‌ها به صورت موازی لوله‌کشی می‌شوند) فراهم می‌شود زیرا افت فشار یک زون کم‌تر از زمانی است که تمام جکت یک زون تنها باشد.
مخازن جکت‌دار به عنوان رآکتورهای شیمیایی (chemical reactors) برای خارج کردن حرارت ایجاد شده در واکنش و یا کاهش ویسکوزیته سیالات با ویسکوزیته بالا همانند قیر به کار می‌روند.
می‌توان در مخازن جکت‌دار از هم‌زن (agitation) استفاده کرد تا همگنی خواص سیال همانند دما و غلظت بهبود یابد.
ریکوپراتور (recuperator) نوع خاصی از مبدل حرارتی (heat exchanger) بازیاب حرارت (heat recovery) جریان متقابل (counter flow) است که درون جریان‌های هوای تغذیه (supply) و اگزاست (exhaust) سیستم هواساز (air handling system) و یا هوای اگزاست فرآیندهای صنعتی قرار می‌گیرد و هدف آن بازیافت حرارت تلف شده (waste heat) می‌باشد.
در بسیاری از فرآیندها از احتراق برای تولید حرارت استفاده می‌شود و ریکوپراتور برای جلوگیری از به هدر رفتن این حرارت و استفاده مجدد آن به کار می‌رود. عبارت ریکوپراتور همچنین به مبدل های حرارتی با جریان متقابل (counterflow heat exchangers) مایع به مایع اشاره دارد که برای بازیابی حرارت در صنایع شیمیایی و پالایشگاه و فرآیندهای بسته مانند سیکل تبرید جذبی آمونیاک- آب و یا لیتیوم برماید-آب استفاده می‌شود.
ریکوپراتورها اغلب برای افزایش راندمان کلی، در بخش احتراق موتور حرارتی (heat engine) استفاده می‌شوند. به عنوان مثال در یک موتور توربین گاز، هوای فشرده و با سوخت مخلوط می‌شود و سپس می‌سوزد و برای رانش توربین مورد استفاده قرار می‌گیرد. ریکوپراتور بخشی از انرژی حرارتی تلف شده در اگزوز را به هوای فشرده انتقال می‌دهد و در نتیجه آن را قبل از ورود به مرحله مشعل پیش گرم می‌کند. از آن‌جا که گاز پیش گرم شده است، سوخت کم‌تری برای گرم شدن تا دمای ورودی توربین نیاز دارد. با بازیافت بخشی از انرژی که معمولا به صورت انرژی حرارتی تلف می‌شود، ریکوپراتور می‌تواند کارایی یک موتور و یا توربین گاز را افزایش قابل توجهی دهد.
کاربرد ریکوپراتور در میکروتوربین‌ها
ریکوپراتورها می‌توانند برای افزایش راندمان توربین‌های گازی نیروگاهی به کار روند، به شرطی که گاز خروجی داغ‌تر از دمای خروجی کمپرسور باشد. حرارت خروجی از توربین برای پیش‌گرم کردن هوای کمپرسور قبل از گرم شدن بیش‌تر در محفظه احتراق به کار می‌رود و سوخت ورودی مورد نیاز را کاهش می‌دهد.
مبدل حرارتی کوپل با زمین (ground-coupled heat exchanger) نوعی مبدل حرارتی زیر زمینی است که می‌تواند حرارت را از زمین بگیرد یا به آن پس بدهد.
مبدل‌های حرارتی زمینی، از دمای زیر زمین برای گرمایش یا سرمایش هوا یا سیالات دیگر برای کاربردهای مسکونی، کشاورزی یا صنعتی استفاده می‌کنند. اگر هوای ساختمان برای ونتیلاسیون بازیاب حرارتی (heat recovery ventilation) از میان یک مبدل حرارتی عبور کند، به این مبدل حرارتی، تیوب‌های زمینی (earth tubes) یا تیوب‌های سرمایش زمینی (earth cooling tubes) یا تیوب‌های گرمایش زمینی (earth warming tubes) یا مبدل‌های حرارتی زمین-هوا (earth-air heat exchangers) یا EAHE یا EAHX گفته می‌شود. این سیستم‌ها دارای نام‌های مختلف دیگری نیز هستند که شامل مبدل حرارتی هوا به خاک (air-to-soil heat exchanger)، هیپوکاست (hypocausts)، مبدل حرارتی زیر خاکی (subsoil heat exchangers)، لابیرنت‌های گرمایی (thermal labyrinths)، لوله‌های هوای زیر زمینی (underground air pipes) و مانند آن می‌شود.
مبدل‌های حرارتی زمینی همچنین می‌توانند از آب یا ضد یخ به عنوان سیال انتقال حرارت استفاده کنند که اغلب به همراه پمپ حرارتی ژئوترمال (geothermal heat pump) می‌باشد.
کولر هوایی (air cooler) یا مبدل حرارتی هوا خنک (air cooled heat exchanger)
برج خنک کن (cooling tower)
کندانسور (condenser)
اواپراتور (evaporator)
بویلر (boiler)
ری‌بویلر (reboiler)
خشک کن (dryer)
کوره (furnace)
کویل هوایی تهویه (air coil)
لوله‌ حرارتی (heat pipe)
انتخاب مبدل‌های حرارتی
پیش گرم‌کن هوا (air preheater) یا APH یک عبارت عمومی است که توضیح دهنده هر تجهیزی است که برای گرم کردن هوا قبل از یک فرآیند دیگر همانند احتراق در بویلر طراحی شده باشد و هدف اولیه آن افزایش راندمان حرارتی فرآیند می‌باشد. پیش گرم‌کن‌های هوا می‌توانند به تنهایی و یا به جای یک سیستم حرارتی ری‌کوپراتور (recuperative heat system) و یا به جای یک کویل بخار به کار روند.
دو نوع پیش گرم‌کن هوا در مولدهای بخار (steam generators) نیروگاه‌های حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرند:
پیش گرم‌کن هوای نوع لوله‌ای (tubular type)
پیش گرم‌کن هوای ری‌ژنراتوری (regenerative air preheater)
نوع پیش گرم‌کن هوایی ری‌ژنراتوری (regenerative air preheaters) وجود دارد:
پری هیترهای هوای صفحه دوار (rotating-plate regenerative air preheaters) یا RAPH
پری هیترهای هوا صفحه ثابت (stationary-plate regenerative air preheaters)
پیش گرم‌کن هوای ری‌ژنراتوری صفحه دوار
طرح صفحه دوار یا RAPH از یک المان صفحه دوار مرکزی تشکیل شده است که درون یک محفظه قرار گرفته و به دو (نوع دو سکتوری bi-sector type)، سه (نوع سه سکتوری tri-sector type) یا چهار (نوع چهار سکتوری quad-sector type) سکتور تشکیل شده که دارای آب‌بندی در اطراف المان هستند. آب‌بندی‌ها به المان امکان این را می‌دهند که از میان تمام سکتورها عبور کند ولی نشتی گاز بین سکتورها را به حداقل برساند در حالی که مسیرهای جداگانه‌ای برای هوا و گاز دودکش در هر سکتور ایجاد نماید.
روتور، محیطی است برای انتقال حرارت در سیستم و معمولا از نوعی فولاد یا سرامیک ساخته می‌شود. روتور با دور به نسبت پایینی می‌چرخد (حدود 3 تا 5 دور در دقیقه) تا بیش‌ترین بهترین میزان حرارت را از گازهای داغ بگیرد و با چرخش روتور از المان به هوای خنک‌تر سکتورهای دیگر منتقل کند.
پیش گرم‌کن هوای ری‌ژنراتوری صفحه ثابت
المان‌های صفحات گرمایشی در این نوع پری‌هیتر ری‌ژتراتیو نیز در یک محفظه نصب می‌شوند ولی المان‌های صفحه گرم‌کننده به جای چرخش، ثابت هستند. به جای آن داکت‌های هوای پری‌هیتر به صورتی می‌چرخند و المان‌های سکشن‌های صفحه گرم‌کننده به صورت یک در میان در مقابل هوای سرد ورودی قرار می‌گیرند.
همانند داکت‌های دوار در ورودی هوای پری‌هیتر، در خروجی آن نیز داکت‌ها به صورت دوار قرار می‌گیرند.
ری‌ژنراتور
یک ری‌ژنراتور (regenerator) از چهارخانه‌های آجری تشکیل شده است: آجرها با فاصله‌هایی برابر با عرض آجر در بین خود قرار می‌گیرند و بنابراین هوا می‌تواند به آسانی از این چهارخانه عبور کند. ایده اصلی این است که زمانی که گازهای دودکش از میان این چهارخانه عبور می‌کنند، حرارت خود را به آجرها پس می‌دهند. سپس جریان هوا برعکس می‌شود،‌ به صورتی که آجرهای داغ هوای احتراق ورودی را گرم می‌کنند. برای یک کوره ذوب شیشه، در هر سمت از کوره یک ری‌ژنراتور قرار می‌گیرد که اغلب هر دو به صورت یک‌پارچه می‌باشند. برای یک کوره دمشی (blast furnace)، ری‌ژنراتورها جدا از کوره قرار می‌گیرند. یک کوره به بیش از دو گرم‌کن (stove)‌ نیاز ندارد ولی گاهی تعداد آن سه می‌شود. یکی از گرم‌کن‌ها که در حال گازگیری است (on gas)، هوا گرم را از بالای کوره می‌گیرد و چهارخانه داخلی را گرم می‌کند، در حالی که دیگری که در حال دمش است (on blast)، هوای سرد را از دمنده‌ها دریافت، آن را گرم و به مشعل بلاست می‌فرستد.
پره یا فین حرارتی (fin) سطحی است که برای افزایش نرخ انتقال حرارت از سطح یک جسم امتداد می‌یابد و جابه‌جایی (convection) حرارتی را افزایش می‌دهد.
میزان رسانایی (conduction)، جابه‌جایی (convection) و تابش (radiation) از یک جسم، تعیین‌کننده میزان حرارتی است که آن جسم انتقال می‌دهد. افزایش اختلاف دما بین جسم و محیط، افزایش ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی (heat transfer coefficient)، افزایش مساحت سطح جسم باعث افزایش انتقال حرارت می‌شود. گاهی تغییر دو گزینه اول غیر اقتصادی یا غیر عملی است. در این موارد اضافه کردن فین به سطح جسم باعث افزایش مساحت سطح می‌شود و می‌تواند یک راه‌حل اقتصادی برای مسایل انتقال حرارتی باشد.
مبدل حرارتی صفحه‌ای فین‌دار
مبدل حرارتی صفحه‌ای فین‌دار (plate-fin heat exchangers) در اصل برای انتقال حرارت گاز به گاز و مبدل‌های حرارتی تیوبی فین‌دار برای انتقال حرارت مایع-بخار استفاده می‌شوند. در کاربردهایی همانند کامیون‌ها، خودروها و هواپیماها، کاهش جرم و حجم بسیار مهم است. به دلیل بهبود در جرم و حجم، مبدل‌های حرارتی فشرده (compact heat exchangers) کاربرد زیادی در صنایع برودتی (cryogenic)، بازیافت انرژی (energy recovery)، فرآیند و سیستم‌های تبرید (refrigeration) و تهویه مطبوع (air conditioning) دارند.
تصویر

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 999

سپاس: 644

جنسیت:

تماس:

Re: مبدل حرارت Heat exchanger

پست توسط rohamjpl »

مبدل حرارتی کامپکت
جریان سیالات به وسیله صفحات تختی که بین آن‌ها فین‌های ساندویچی موج‌دار قرار دارند از هم جدا می‌شوند. صفحات بر حسب جریان سیال دارای آرایش‌های مختلفی هستند که شامل جریان متقابل، جریان متقاطع و جریان موازی می‌شود.
صفحات موج‌دار بین پلیت‌ها ساندویچ می‌شوند و هم به عنوان افزایش سطح انتقال حرارت و هم به عنوان ایجاد ساپورت سازه‌ای برای پلیت‌های تخت به کار می‌روند. شکل‌های مختلفی از ورق‌های چین‌دار در مبدل‌های حرارتی وجود دارند ولی معمول‌ترین آن‌ها عبارتند از:
فین تخت (plain fin)
فین تخت سوراخ‌دار (plain-perforated fin)
فین دندانه‌دار (serrated) یا لانسی (lanced) یا متناوب (interrupted) یا لوور(louver) یا چند ورودی (multientry)
فین هرینگ‌بون (herringbone) یا موج‌دار (wavy)
کانال‌های جریان در مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای فین‌دار کوچک است و این به این معنی است که سرعت جرمی نیز کوچک خواهد بود تا از افزایش افت فشار جلوگیری شود. این باعث می‌شود که کانال‌ها در معرض رسوب‌گذاری قرار گیرند و با توجه به این که امکان تمیز‌کاری مکانیکی آن‌ها وجود ندارد، به این نتیجه می‌رسیم که مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای فین‌دار محدود به سیالات تمیز می‌شوند. مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای فین‌دار اغلب در پلانت‌های مایع‌سازی هوا برای تقطیر به کار می‌روند.
مبدل‌های حرارتی لوله‌ای فین‌دار
مبدل‌های حرارتی لوله‌ای فین‌دار (tubular-fin heat exchangers) برای انتقال حرارت گاز به مایع به کار می‌روند. ضریب انتقال حرارت سمت گاز معمولا بسیار کم‌تر از سمت مایع است و فین‌ها برای سمت گاز به کار می‌روند. یک مبدل حرارتی لوله‌ای فین‌دار یا تیوب-فین (tube-fin) از آرایه‌ای از تیوب‌ها با فین‌هایی که در خارج آن ثابت شده‌اند تشکیل شده است. فین‌های خارج تیوب‌ها می‌توانند عمود بر لوله‌ها باشند و همچنین می‌توانند اریب، مارپیچی یا طولی نیز قرار بگیرند. فین‌های طولی معمولا در مبدل‌های حرارتی دابل پایپ (double-pipe) یا پوسته و لوله بدون بافل به کار می‌روند. سیالات می‌توانند گاز و یا همانند کولرهای روغن شامل مایعات ویسکوز باشند.
کندانسور هوایی (air-cooled condensers) و بویلرهای بازیاب حرارت (waste heat boilers) مبدل‌های تیوب-فین هستند که شامل دسته‌ای لوله هستند که هوا یا گاز از میان لوله‌ها در خارج می‌گذرد و تقطیر یا جوشش در درون لوله‌ها رخ می‌دهد.
مبدل حرارتی کوپل با زمین (ground-coupled heat exchanger) نوعی مبدل حرارتی زیر زمینی است که می‌تواند حرارت را از زمین بگیرد یا به آن پس بدهد.
مبدل‌های حرارتی زمینی، از دمای زیر زمین برای گرمایش یا سرمایش هوا یا سیالات دیگر برای کاربردهای مسکونی، کشاورزی یا صنعتی استفاده می‌کنند. اگر هوای ساختمان برای ونتیلاسیون بازیاب حرارتی (heat recovery ventilation) از میان یک مبدل حرارتی عبور کند، به این مبدل حرارتی، تیوب‌های زمینی (earth tubes) یا تیوب‌های سرمایش زمینی (earth cooling tubes) یا تیوب‌های گرمایش زمینی (earth warming tubes) یا مبدل‌های حرارتی زمین-هوا (earth-air heat exchangers) یا EAHE یا EAHX گفته می‌شود. این سیستم‌ها دارای نام‌های مختلف دیگری نیز هستند که شامل مبدل حرارتی هوا به خاک (air-to-soil heat exchanger)، هیپوکاست (hypocausts)، مبدل حرارتی زیر خاکی (subsoil heat exchangers)، لابیرنت‌های گرمایی (thermal labyrinths)، لوله‌های هوای زیر زمینی (underground air pipes) و مانند آن می‌شود.
کونومایزر
اکونومایزرها (economiser/economizer) مبدل حرارتی (heat exchanger) هستند که هدف آن‌‌ها کاهش مصرف انرژی و یا انجام یک وظیفه مفید دیگر مانند پیش گرمایش (preheating) یک سیال می‌باشد. از اکونومایزر در صنعت نیروگاه، بویلر، تهویه مطبوع (HVAC) و صنایع دیگر استفاده می‌شود.
کاربرد اکونومایزر در بویلرها
اکونومایزر بویلر یک مبدل حرارتی است که سیالی را که معمولا آب است تا دمای اندکی کم‌تر از دمای جوش گرم می‌کند. این مبدل حرارتی به این دلیل اکونومایزر نام دارد که می‌تواند از انتالپی جریان سیالی که داغ است ولی برای استفاده در بویلر کافی نیست استفاده کند و در نتیجه انتالپی مفید بیش‌تری را بازیافت کند و راندمان بویلر را بالا ببرد. بنابراین این اکونومایزرها از انرژی گاز خروجی از بویلر برای پیش‌گرم کردن آب سرد ورودی به آن یا آب تغذیه بویلر (feed water)‌ استفاده می‌کنند.
سالن بویلر یک خورنده بزرگ انرژی است که در آن بویلرهای گرمایش مایع یا بویلرهای بخار قرار دارند و گازهای خروجی از یک دودکش مشترک خارج می‌شوند. یک اکونومایزر با تماس مستقیم یا غیر تماسی حرارت باقی‌مانده از سوختن محصولات را بازیافت کند. تعدادی دمپر (damper)، یک سیستم کنترلی کارا و تعدادی ونتیلاتور (ventilator)، امکان گذر تمام یا بخشی از محصولات احتراق را از اکونومایزر فراهم می‌کنند که میزان گاز عبوری از اکونومایزر بستگی به میزان آب جبرانی (make-up water)‌ و/یا آب فرآیندی (process water) مورد نیاز دارد.
این اکونومایزرها به شکل مبدل حرارتی پوسته و لوله (tube-in-shell exchanger) که در آن آب به وسیله گاز فرآیندی گرم می‌شود و یا دسته تیوبی که گاز دودکش یا گاز فرآیندی از روی آن می‌گذرد هستند. این مبدل‌ها دردسر خاصی ایجاد نمی‌کنند مگر این که در سمت گاز به دلیل این که دمای دیواره به زیر نقطه شبنم اسید می‌رسد، خوردگی ایجاد شود. برای جلوگیری از این مشکل می‌توان در مرحله طراحی متریال تیوب‌ها را به صورت دقیق انتخاب کرد و یا از یک مبدل حرارتی کوچک که با کمک کنترل اتوماتیک از بالاتر بودن آب ورودی به هیتر آب تغذیه بویلر نسبت به نقطه شبنم اسید اطمینان حاصل می‌کند، استفاده کرد.
تنها ایراد عمومی که رخ می‌دهد زمانی است که در اکونومایزری که برای تولید بخار طراحی نشده است، جوشش رخ دهد. این می‌تواند باعث ایجاد ضربه قوچ (water hammer)، لرزش و اغتشاش عمومی در سیستم بویلر شود. در مرحله فلوشیت فرآیندی (process flowsheet stage) می‌توان با جلوگیری از نزدیک شدن دما به دمای اشباع در اکونومایزر از این مشکل جلوگیری کرد. اگر به هر دلیلی تولید بخار در اکونومایزر مطلوب باشد، می‌توان یک اکونومایزر بخارساز (steaming economizer) طراحی کرد که در آن مخلوط بخار و آب به صورتی آرایش داده می‌شوند که از درون باندل لوله به بالا و به سمت درام بخار (steam drum) حرکت کنند.
کاربرد اکونومایزر در نیروگاه‌ها
بویلرهای مدرن همانند بویلرهای نیروگاه‌های حرارتی بخاری، دارای اکونومایزرهایی هستند که معمولا به آن‌ها هیتر آب تغذیه (feedwater heaters) گفته می‌شود و کندانس خروجی از توربین بخار را قبل از ورود به بویلر گرم می‌کنند.
اکونومایزرها معمولا به عنوان بخشی از بویلر بازیاب حرارتی (heat recovery steam generator) یا HRSG در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی به کار می‌روند. در یک HRSG آب از یک اکونومایزر و سپس بویلر و سپس سوپرهیتر (superheater) عبور می‌کند.
یک کاربرد اکونومایزر در نیروگاه بخار این است که حرارت تلف شده گازهای دودکش را بگیرد و آن را به آب تغذیه بویلر منتقل، انرژی ورودی را کم و در نتیجه میزان احتراق مورد نیاز برای رسیدن به خروجی نامی بویلر را کم کند. در صورت عدم مراقبت در طراحی و انتخاب متریال، اکونومایزرها دمای دودکش را کاهش می‌دهند که می‌تواند باعث کندانس شدن گازهای احتراقی اسیدی و آسیب‌های خوردگی جدی به تجهیزات شود.
کاربرد اکونومایزر در بویلرها
اکونومایزر بویلر یک مبدل حرارتی است که سیالی را که معمولا آب است تا دمای اندکی کم‌تر از دمای جوش گرم می‌کند. این مبدل حرارتی به این دلیل اکونومایزر نام دارد که می‌تواند از انتالپی جریان سیالی که داغ است ولی برای استفاده در بویلر کافی نیست استفاده کند و در نتیجه انتالپی مفید بیش‌تری را بازیافت کند و راندمان بویلر را بالا ببرد. بنابراین این اکونومایزرها از انرژی گاز خروجی از بویلر برای پیش‌گرم کردن آب سرد ورودی به آن یا آب تغذیه بویلر (feed water)‌ استفاده می‌کنند.
اکونومایزرها معمولا به عنوان بخشی از بویلر بازیاب حرارتی (heat recovery steam generator) یا HRSG در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی به کار می‌روند. در یک HRSG آب از یک اکونومایزر و سپس بویلر و سپس سوپرهیتر (superheater) عبور می‌کند.
یک کاربرد اکونومایزر در نیروگاه بخار این است که حرارت تلف شده گازهای دودکش را بگیرد و آن را به آب تغذیه بویلر منتقل، انرژی ورودی را کم و در نتیجه میزان احتراق مورد نیاز برای رسیدن به خروجی نامی بویلر را کم کند. در صورت عدم مراقبت در طراحی و انتخاب متریال، اکونومایزرها دمای دودکش را کاهش می‌دهند که می‌تواند باعث کندانس شدن گازهای احتراقی اسیدی و آسیب‌های خوردگی جدی به تجهیزات شود.
کاربرد اکونومایزر در تهویه مطبوع
اکونومایزرهای تهویه مطبوع سمت هوا (air-side economizers HVAC) با استفاده از هوای سرد خارج به عنوان وسیله‌ای برای خنک کردن فضای داخلی، در مصرف انرژی ساختمان‌ها صرفه‌جویی می‌کنند. زمانی که دمای هوای خارج کم‌تر از دمای هوای در چرخش است، تهویه هوای خارج بهینه‌تر از تهویه هوای در گردش است. زمانی که هوای خارج به اندازه کافی خنک و خشک باشد، میزان انتالپی موجود در هوا مورد پذیرش بوده و نیاز به عملیات اضافه بر روی آن وجود ندارد. به این روش کنترلی اکونومایزر سمت هوا، سرمایش آزاد (free cooling) گفته می‌شود.
اکونومایزرهای سمت هوا می‌توانند هزینه انرژی HVAC را در آب و هوای سرد کاهش دهند ولی برای آب و هوای گرم و مرطوب مناسب نیستند. برای آب و هوای با تغییرات زیاد، با کنترل مناسب می‌توان از اکونومایزرها استفاده کرد.
زمانی که دمای هوای خشک و مرطوب خارج به اندازه کافی کم باشند، اکونومایزرهای سمت آب (water-side economizers) از آب خنک شده به وسیله برج خنک کن تر (wet cooling tower) یا کولر خشک (dry cooler) که به آن کولر سیال (fluid cooler) نیز گفته می‌شود استفاده می‌کنند و بدون نیاز به کارکرد چیلر (chiller) ساختمان را خنک می‌کند. به این سیستم از گذشته سیکل استرینر (strainer cycle) گفته می‌شد؛ ولی اکونومایزر سمت آب در واقع یک سیکل ترمودینامیکی واقعی نیست. همچنین به جای عبور دادن آب برج خنک‌کن از یک استرینر و سپس از کویل خنک‌کن که باعث رسوب‌گیری می‌شود، اغلب مبدل حرارتی پلیتی دارای فریم (plate-and-frame heat exchanger) را بین حلقه‌های آب برج خنک‌کن و آب سرد شده قرار می‌دهند.
زمانی که دمای هوای خشک و مرطوب خارج به اندازه کافی کم باشند، اکونومایزرهای سمت آب (water-side economizers) از آب خنک شده به وسیله برج خنک کن تر (wet cooling tower) یا کولر خشک (dry cooler) که به آن کولر سیال (fluid cooler) نیز گفته می‌شود استفاده می‌کنند و بدون نیاز به کارکرد چیلر (chiller) ساختمان را خنک می‌کند. به این سیستم از گذشته سیکل استرینر (strainer cycle) گفته می‌شد؛ ولی اکونومایزر سمت آب در واقع یک سیکل ترمودینامیکی واقعی نیست. همچنین به جای عبور دادن آب برج خنک‌کن از یک استرینر و سپس از کویل خنک‌کن که باعث رسوب‌گیری می‌شود، اغلب مبدل حرارتی پلیتی دارای فریم (plate-and-frame heat exchanger) را بین حلقه‌های آب برج خنک‌کن و آب سرد شده قرار می‌دهند.
لوله حرارتی
لوله حرارتی وسیله‌ای است که می‌تواند حرارت را به سرعت از نقطه‌ای به نقطه دیگر انتقال دهد. لوله‌های گرمایی عموما با عنوان "ابر رسانا"ی حرارتی شناخته می‌شوند زیرا دارای ظرفیت و نرخ فوق تصور انتقال حرارت، با تلفات حرارتی نزدیک صفر هستند.
ساختمان لوله‌های حرارتی
لوله حرارتی از یک مخزن آلومینیومی یا مسی تشکیل شده است که سطح داخلی آن دارای یک ماده فتیله‌ای (wick material) است که خاصیت مویینگی (capillary) دارد. یک لوله حرارتی شبیه سیفون حرارتی می‌باشد. تفاوت آن با سیفون حرارتی در این است که به کمک مویینه‌های متخلخل که ماده فتیله‌ای را تشکیل می‌دهند، توانایی انتقال حرارت را در جهت عکس گرانش به وسیله سیکل تبخیر-میعان دارد. فتیله یک نیروی محرک مویین را برای بازگشت کندانسه به اواپراتور فراهم می‌کند. کیفیت و نوع فتیله معمولا تعیین کننده کارایی لوله حرارتی است؛ به همین جهت فتیله قلب دستگاه می‌باشد. انواع مختلفی از فتیله که به کار می‌روند بستگی به کاربردی دارند که لوله حرارتی برای آن استفاده می‌شود.
چیدمان لوله‌های حرارتی
ساختمان لوله‌های حرارتی را می‌توان در دو بخش خلاصه کرد:
پیش گرم‌کن یا پری‌هیتر (preheater)
ری‌هیتر (reheater)
بخش اول در جریان ورودی هوا قرار می‌گیرد. وقتی که هوای گرم از میان لوله‌های حرارتی پیش‌ گرم‌کن عبور می‌کند، مبرد درون لوله‌های حرارتی تبخیر می‌شود، حرارت را به بخش دوم لوله‌های حرارتی که در پایین دست جریان قرار دارد منتقل می‌کند. به دلیل این که قبل از این که هوا با کویل اواپراتور (evaporator coil) مواجه شود کمی از حرارت آن خارج می‌شود، بخش جریان ورودی هوا را لوله حرارتی پیش‌سردکن می‌نامند.
هوایی که از میان کویل اواپراتور عبور می‌کند، دارای دمای کم‌تری می‌شود که باعث خروج کندانس بیشتر با صرف انرژی کمتر می‌شود. سپس هوای بیش از حد سرد شده به وسیله لوله حرارتی بازتاب ری‌هیتر (reheater) به دمای آسایش می‌رسد که از حرارت منتقل شده از لوله حرارتی پیش سرد کن استفاده می‌کند.
کاربردهای لوله حرارتی
لوله حرارتی به عنوان کمک یخچال (شیر یک طرفه حرارتی)
اگر یخچال در یک محیط سرد مورد استفاده قرار گیرد، معمولا وقتی که یخچال کار می‌کند، دمای هوای خارج کمتر از یخچال می‌باشد. یک روش ساده برای استفاده از سرمای خارج برای سرد کردن یخچال به کار گرفتن لوله حرارتی است.
وقتی که دمای محیط خارج کمتر از دمای داخل یخچال است، مایع مبرد در آن قسمت از لوله حرارتی که درون یخچال قرار دارد می‌جوشد، حرارت را جذب می‌کند و فضای داخل یخچال را سرد می‌کند. سپس مبرد در خارج از یخچال کندانسه می‌شود و دوباره به درون یخچال بر می‌گردد. فشار داخل لوله با دما تغییر می‌کند؛ در نتیجه وقتی که دمای خارج از داخل یخچال کمتر است، مایع دایما در حال جوشش است. این دستگاه به صورت یک شیر یک طرفه گرمایی (one-way heat valve) عمل می‌کند؛ اگر دمای محیط خارج از دمای داخل یخچال گرم‌تر باشد حرارت به درون یخچال منتقل نمی‌شود.
کاربرد لوله حرارتی در تهویه مطبوع
در یک سیستم تهویه مطبوع، مبرد محبوس که در دمای پایینی می‌جوشد، حرارت را از هوای گرم بازگشتی (return hot air) جذب می‌کند و در داخل لوله تبخیر می‌شود. سپس بخار به سوی انتهای دیگر لوله حرارتی حرکت می‌کند (انتهای بلند) که در معرض جریان هوای سردی قرار دارد که توسط دستگاه تهویه مطبوع فراهم می‌شود (supply air).
حرارتی که از هوای گرم در انتهای پایینی جذب می‌شود اکنون توسط بخار مبرد در طول دیواره‌های لوله به هوای تامینی خنک منتقل می‌شود. این از دست دادن حرارت باعث می‌شود که بخار موجود درون لوله مجددا تقطیر شده و به مایع تبدیل شود. مبرد مایع شده توسط گرانش به انتهای پایینی لوله حرارتی باز می‌گردد جایی که سیکل از آنجا دوباره آغاز می‌شود.
با افزایش خروج رطوبت در کویل خنک کننده، دمای آب سرد شده می‌تواند در حین فراهم کردن شرایط داخلی دما و رطوبت، چندین درجه افزایش یابد. این افزایش در کارایی انرژی سیستم HVAC به وسیله کاهش زمان کار چیلر و یا افزایش دمای اواپراتور چیلر به دست می‌آید.
جایگزینی سیستم حرارتی
مبدل حرارتی لوله حرارتی به عنوان جایگزین مستقیم سیستم‌های بازتاب یا ریهیت (reheat) الکتریکی، آب گرم، بخار و یا گاز داغ به کار می‌رود. .
مبدل‌های حرارتی تیوبی (tubular heat exchangers) به سه دسته تقسیم می‌شوند:
مبدل‌های حرارتی دو لوله‌ای یا مبدل‌های حرارتی دابل پایپ (double-pipe heat exchangers)
مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله (shell-and-tube heat exchangers)
مبدل‌های حرارتی تیوب مارپیچی یا اسپیرال (spiral tube type heat exchangers)
صفحه‌ها
مبدل‌های حرارتی پلیتی (plate heat exchangers) از صفحات نازکی ساخته شده‌اند که کانال‌های جریان را تشکیل می‌دهند. جریان‌های سیالات به وسیله صفحات تختی که صاف هستند و یا بین آن‌ها فین‌های چین‌دار (corrugations fins) قرار دارد از هم جدا می‌شوند. مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای برای انتقال حرارت برای هر ترکیبی از جریان‌های گاز، مایع و دو فاز به کار می‌روند. این مبدل‌های حرارتی به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:
صفحه گسکتی (gasketed plate)
صفحه اسپیرال یا مارپیچی یا (spiral plate)
لاملا (lamella)
سطوح فین‌دار (finned surfaces)
تصویر

ارسال پست