انواع مبدل حرارتی در تهویه مطبوع نقش اساسی را در انتقال حرارت درون دستگاه‌های تهویه مطبوع دارند. شناخت ساختار مبدل حرارتی برای کارکرد دستگاه ضروریست.
درباره‌ی انواع مبدل حرارتی در تهویه مطبوع چه میدانید؟ مبدل‌های حرارتی چگونه در صنعت رواج یافته‌اند؟ ساختار مبدل حرارتی در انواع دستگاه‌های تهویه مطبوع چه تفاوتی با هم دارند؟ مبدل حرارتی سیستمی است که حرارت را بین سیال‌های جاری در دستگاه تهویه مطبوع جا به جا میکند. برای اطلاعات بیشتر با تیم تولید محتوای زرین تهویه ایرانیان همراه باشید….
مبدل حرارتی ( heat exchanger ) چیست؟
قبل از بررسی انواع مبدل حرارتی در تهویه مطبوع بهتر است با چیستی مبدل حرارتی آشنا شوید. در هر نوع دستگاهی که بخواهد سرمایش و گرمایش ایجاد کند، وجود مبدل حرارتی ضروری است. در واقع مبدل حرارتی سیستمی است که انتقال حرارت را بین سیالات جاری در دستگاه انجام می‌دهد. سیال‌هایی که در دستگاه جریان دارند صرفا برای اینکه با هم ترکیب نشوند با یک دیواره‌ی جامدی از هم جدا میشوند. البته گاهی لازم است که این سیالات با هم در تماس باشند که در این موارد این دیواره وجود ندارد.
انواع مبدل حرارتی در تهویه مطبوع
بطور کلی اگر بخواهیم مبدل‌های حرارتی را از نظر فشار سیالات بررسی کنیم میتوان به سه دسته فشار پایین، فشار متوسط، فشار بالا دسته‌بندی کنیم. اما اگر بخواهیم اینها را از نظر ساختار مبدل حرارتی تقسیم بندی کنیم باید به ترتیب زیر آنها را بررسی کنیم:
1. مبدل لوله‌ای دوبل ( double pipe )
این نوع از مبدل حرارتی جزو مبدل‌های ساده قرار میگیرند. این مبدل از لوله‌ای دوبل ساخته شده که با نام مبدل لوله‌ای (tubular) نیز شناخته میشود. این نوع از مبدل ارزان است پس برای تعمیر و نگهداری و سرویس نیاز به هزینه‌های هنگفتی ندارد. البته این نوع از مبدل با توجه به ارزان بودن راندمان کمی دارد و چون فضای نسبتا زیادی را در ابعاد بزرگتر اشغال میکند؛ برای صنایع مدرن کارآمد نیست و برای صنایع کوچک و نوپا پیشنهاد میشود.
مبدل حرارتی لوله دوبل از نظر ظاهری بسیار ساده است و از دو لوله با قطر‌های متفاوت ساخته شده است. یک لوله کوچکتر که بصورت هم مرکز درون لوله بزرگتر قرار میگیرد. این گونه مکانیسم عمل سیال را تحت کنترل میگیرد و زمانی که سیال در لوله کوچکتر جاری میشود و سیال دیگر در فضای حلقوی بین دو لوله جاری میشود؛ سطح انتقال حرارت برای انتقال حرارت بین دو سیال فراهم میشود. این دو لوله با مکانیسم افزایش سطح، انتقال حرارت را میسر میکنند.
الگوی جریان در ساختار مبدل حرارتی لوله‌ای چگونه است؟ یک مبدل حرارتی در دستگاه تهویه مطبوع میتواند هر دو الگوی جریان را برای دستگاه فراهم کند. منظور از هر دو الگوی جریان، جریان مخالف و جریان موازی است. اما جریان متعامد در این مبدل کارایی ندارد . کار را میتواند خراب کند. و بهترین عملکرد را در الگوی جریان مخالف میتوان داشت که در این صورت راندمان و ضریب انتقال حرارت بالا خواهد داشت.
کاربرد مبدل حرارتی لوله‌ای چگونه است؟ نرخ جریان سیال در تغییرات دما با هم در ارتباط مستقیم هستند. کاربرد مبدل اینگونه است که با ابعاد لوله مبدل تعیین میشود. برای این که توان و ظرفیت دستگاه شما زیاد شود بهتر است مبدل‌های حرارتی را به شکل عمودی نصب کرد که از نظر کاربرد در تهویه مطبوع، مبدل حرارتی با عنوان‌های بویلر، اوپراتور، کندانسور و از این قبیل دستگاه‌ها بیشتر کاربرد دارد.
2. مبدل حرارتی پوسته و لوله ( shell and tube )
این نوع از مبدل در سیستم‌های برودتی زیاد یافت میشود. از نظر ساختاری از تعدادی لوله تشکیل شده است که اطراف آن را پوسته‌ای استوانه‌ای گرفته است. هنگامی که دو سیال با دماهای مختلف وارد مبدل میشوند، حرارت از طریق دیواره لوله‌ها بین این دو سایل منتقل میشود.
مبدلی که فقط سیال مایع و گازی داشته باشد مبدل تک فاز نام میگیرد. اما درباره‌ی مبدل دو فاز میتوان گفت که برای انتقال حرارت مکانیسم عمل متفاوتی دارند، مثلا برای انتقال حرارت به مایع برای جوشاندن یا تبخیر آن به بویلر و یا برای خنک سازی بخار برای چگالش به کندانسور نیاز است تا این تغییر فازی که اساس کار دستگاه است اتفاق بیفتد.
مبدل حرارتی پوسته و لوله چگونه طراحی شده‌اند؟ این نوع، ساختار مبدل حرارتی بسیار متنوعی دارد. اما ساختار رایج اینها اغلب در انتها و ابتدایشان سوراخ‌هایی تعبیه شده است که در تیوب سیت به پلنیوم متصل شده است.
کاربرد این نوع از مبدل حرارتی در کجا دیده میشود؟ در سرمایش و گرمایش مایعات و گاز‌ها بسیار دیده میشود. بسیار انعطاف‌پذیر هستند اینگونه که حجم زیادی از مایع و گاز میتواند در آن جریان یابد. از آن در نیروگاه‌های برق، سیکل تبرید، داروسازی، معادن، پالایشگاه‌ها و …. استفاده میشود.
3. مبدل حرارتی صفحه‌ای ( plate ):
همانطور که از نامشان پیداست انتقال حرارت از طریق صفحات بین دو سیال گرم و سرد انجام میشود. این صفحات میتوانند سطوح صاف یا موج داری داشته باشند. این نوع از مبدل یک مزیت ویژه دارد؛ آن این است که در این مبدل نسبت به سایر مبدل‌ها، سطح بزرگتری برای تبادل دارند و این انتقال با پخش شدن حرارت در سر تا سر صفحه، بسیار میسر‌تر انجام خواهد شد و تغییر دما با سرعت بسیار بیشتری رخ می‌دهد.
ساختار مبدل حرارتی صفحه‌ای چگونه است؟ در این نوع از مبدل‌ها در یک محفظه، صفحاتی بصورت متوالی با عمق کمی وجود دارد و این صفحات از استحکام خوبی برخوردار است و از جنس فولاد ضد زنگ هستند و در نتیجه در مقابل دما و خوردگس مقاومت خوبی دارند.
کاربرد مبدل حرارتی صفحه‌ای چیست؟ با توجه به ساختار مبدل حرارتی صفحه‌ای ایر واشر‌دار در سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی و صنایع گوناگون مثل صنایع غذایی کاربرد دارد. و مبدل حرارتی صفحه‌ای لحیم کاری شده در هیت مپ‌ها، چیلر‌ها، در تهویه مطبوع به عنوان رابط حرارتی و … کاربرد دارد. و مبدل حرارتی صفحه‌ای جوشکاری شده در نیروگاه‌های برق و انواع پالایشگاه‌ها کاربرد دارد.
در پایان
ممنون که تا انتهای مقاله با ما همراه بودید. در این مقاله به انواع مبدل حرارتی در تهویه مطبوع و ساختار مبدل حرارتی اشاره شد. اگر این مطالب برایتان مفید بوده است نظراتتان را برایمان بنویسید. اگر در این باره اطلاعات بیشتری دارید ممنون میشویم که با ما به اشتراک بگذارید.
شما می توانید برای مشاهده انواع سیستم های تهویه مطبوع وجزئیات آنها به بخش فروشگاهی زرین تهویه ایرانیان مراجعه کنید. و یا برای مطالعه مقالات بیشتر از وبلاگ ما دیدن نمایید. در صورتی که قصد دریافت مشاوره و اجرای پروژه دارید می توانید با شرکت زرین تهویه در شهر مشهد تماس بگیرید و یا با مراجعه حضوری به فروشگاه، از تکنسین و متخصصان این حوزه مشورت بگیرید.
