مبدل حرارتی

مبدل حرارتی برای انتقال حرارت بین ۲ یا چند سیال مختلف (گاز یا مایع) استفاده می‌شود، این دستگاه به دلیل راندمان بالا و ابعاد مناسب در کاربری‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. اساس کار مبدل حرارتی بر مبنای انتقال خود به خودی حرارت از سیال گرم به سرد می‌باشد، به همین دلیل استفاده از این دستگاه نیازی به برق یا نوع دیگری از انرژی ندارد.

یکی از مهمترین مزیت‌های مبدل حرارتی، انتقال حرارت به صورت غیر مستقیم وعدم اختلاط دو سیال با یکدیگر می‌باشد. از این دستگاه در سیستم‌های گرمایشی آب – آب و روغن – آب یا هوا استفاده می‌شود همچنین سیستم‌های سرمایشی گاز – آب نیز از این دستگاه برای خنک کردن استفاده می‌کند.

نحوه عملکرد

مبدل حرارتی به طور کلی در دو نوع صفحه‌ای و شل‌اند تیوب (پوسته و لوله) تقسیم می‌شوند که پس از ورود سیال گرم و سرد به داخل آن به دلیل اختلاف دما انتقال حرارت صورت می‌پذیرد. پارامترهای زیادی در میزان تبادل حرارت مبدل تاثیر گذار است که جنس مبدل، نوع سیال و دبی آن و شرایط محیطی مهمترین آن می‌باشد.

مبدل صفحه‌ای

مبدل صفحه‌ای پرکاربردترین مدل مبدل حرارتی می‌باشد که در سیستم‌های گرمایشی پکیج و موتورخانه و سیستم‌های سرمایشی مانند چیلر استفاده می‌شود. این مبدل از قرارگرفتن تعداد مشخصی از صفحات شیاردار (پلیت) در کنار هم تشکیل شده است که سیال گرم و سرد یکی در میان از آن‌ها عبور می‌کند.

مبدل صفحه‌ای در انواع واشر دار، جوشی و ریختگری ساخته می‌شوند که هر کدام برای کاربری‌های متفاوتی مناسب می‌باشد. مبدل‌های جوشی و ریخته‌گری قابلیت تعمیر را ندارند ولی مبدل‌های واشر دار به دلیل امکان باز و بسته شدن، رسوب زدایی، افزایش ظرفیت و تعمیرات احتمالی بهترین مدل مبدل صفحه‌ای شناخته می‌شود.

مبدل حرارتی صفحه‌ای توانایی تبادل حرارت بین ۳ سیال مختلف را دارد، این ویژگی در سیستم‌های سرمایشی با دو کمپرسور بیشتری کاربرد را دارد. همچنین سطح انتقال حرارت در این مبدل‌ها در مقایسه با مبدل‌های پوسته لوله بالاتر می‌باشد که موجب افزایش راندمان می‌شود.

جنس مبدل حرارتی صفحه‌ای از آلیاژهای مختلف فولاد ضدزنگ (استنلس استیل) می‌باشد.

ویژگی‌ها مبدل صفحه‌ای

• نصب آسان و راحت
• تبادل حرارت سریع‌تر در مقایسه با مدل‌های دیگر
• وزن پایین و ابعاد کوچک
• تبادل حرارت بین دو سیال در اختلاف دماهای کم (حتی ۱ درجه)

مبدل پوسته لوله (shell and tube)

مبدل پوسته و لوله شامل یک پوسته بیرونی (بدنه) می‌باشد که داخل آن لوله‌هایی به موازات هم یا U شکل عبور کرده است. معمولا سیال گرم در داخل لوله‌ها و سیال سرد درون پوسته می‌باشد که به طور کامل لوله‌ها را احاطه کرده است.

جنس بدنه و لوله‌ها با توجه به کاربری آن از ورق گالوانیزه، استیل یا مس می‌باشد که به صورت جوشی یا پیچی و با اتصال فلنچی و رزوه‌ای ساخته می‌شود. مبدل‌های ساخته شده با مس بیشترین ضریب انتقال حرارت را در مقایسه با مواد دیگر دارد ولی به دلیل قیمت بالا کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مبدل پوسته و لوله (شل‌اند تیوب) بیشتر در سیستم‌های تهویه مطبوع و سیستم گرمایش استخر استفاده می‌شود. منبع کویلی که در موتورخانه‌ها برای تولید آبگرم مصرفی استفاده می‌شود نیز نوع خاصی از این مبدل‌های حرارتی است.

ویژگی‌های مبدل پوسته و لوله

• مقاومت بالا در برابر خوردگی و شرایط آب و هوایی
• قابلیت ساخت با فولاد، استیل و مس
• قابلیت تحمل دما و فشار بالا

نکات مهم در زمان خرید و نصب

• انتخاب ظرفیت مناسب

انتخاب ظرفیت متناسب با فضای محیط تاثیر زیادی بر عملکرد نهایی مبدل حرارتی دارد چراکه در صورت کم بودن ظرفیت امکان افزایش آن فقط در مدل‌های واشری وجود دارد. فشار کاری مبدل‌های حرارتی بر اساس مدل و نحوه تولید متفاوت می‌باشد که در زمان خرید باید به آن توجه کرد. عدم توجه به ظرفیت مناسب و فشار کاری موجب افزایش هزینه‌ها و کاهش طول عمر مبدل می‌شود.

جهت دریافت مشاوره و قیمت مبدل حرارتی در برندهای مختلف با همکاران ما در فروشگاه اینترنتی دیجی دما در ارتباط باشید.

• نصب سختی گیر و صافی

به منظور افزایش طول عمر مبدل حرارتی و کاهش احتمال رسوب گیری آن توصیه می‌شود بر روی ورودی سیال از صافی و سختی گیر مناسب با ظرفیت استفاده کنید. اگر سیال عبوری دارای ناخالصی یا آشغال باشد استفاده از صافی مانع بسته شدن مسیر عبوری و نیاز به شستشو می‌شود.

تفاوت مبدل صفحه ای و لوله ای

مبدل‌های پوسته و لوله و مبدل صفحه‌ای هر یک دارای مزیت‌های متفاوتی هستند که در بالا به آن‌ها اشاره شد. به طور کلی مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای به نسبت مبدل شل‌اند تیوب ابعاد کوچکتری داشته ولی احتمال تشکیل رسوب، کاهش راندمان و سوراخ شدگی در آن بیشتر می‌باشد.

در بیشتر مواقع سطح انتقال حرارت در مبدل های صفحه ای بزرگتر از مبدل های پوسته و لوله می باشد به همین دلیل انتقال حرارت در این مبدل ها سریع تر می باشد.

تفاوت مبدل حرارتی با منبع آبگرم

در سال‌های گذشته از منبع کویلی یا دوجداره برای تامین آبگرم مصرفی استفاده می‌شد که به دلیل اشغال فضای زیاد و قیمت بالا با مبدل‌های حرارتی جایگزین شده اند. قطع گاز (گازوئیل) یا برق موجب خاموش شدن موتورخانه و در نتیجه‌عدم تولید آبگرم در مبدل می‌شود ولی منبع کویلی یا دوجداره به دلیل ذخیره آبگرم تا اتمام حجم مخزن می‌توان از آبگرم استفاده کرد.