مبدل حرارتی سیستمی است که برای انتقال گرما بین دو یا چند مایع (سیال) استفاده می شود. مبدل های حرارتی در هر دو روش خنک کننده و گرمایش استفاده می شوند. مایعات برای جلوگیری از اختلاط ممکن است توسط یک دیوار جامد از هم جدا شوند. آنها به طور گسترده ای در گرمایش فضا ، تبرید ، تهویه مطبوع ، نیروگاه ها ، نیروگاه های شیمیایی ، نیروگاه های پتروشیمی ، پالایشگاه های نفتی ، فرآوری گاز طبیعی و تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرند. نمونه کلاسیک مبدل حرارتی در یک موتور احتراق داخلی یافت می شود که در آن یک سیال در گردش که به عنوان مایع خنک کننده موتور شناخته می شود از طریق سیم پیچ های رادیاتور جریان می یابد و جریان هوا از طریق سیم پیچ ها جریان می یابد ، این ماده باعث خنک شدن مایع خنک کننده می شود و هوای ورودی را گرم می کند. مثال دیگر سینک گرما ، که یک مبدل حرارتی یا مبدل گرمایی منفعل است و گرمای حاصل از یک وسیله الکترونیکی یا مکانیکی را به یک رسانه سیال ، اغلب هوا یا یک مایع خنک کننده منتقل می کند.
مبدل حرارتی پوسته و لوله
مبدل های حرارتی پوسته و لوله شامل یک سری لوله است که حاوی مایعات است که باید گرم یا سرد شوند. یک مایع دوم روی لوله هایی که گرم می شوند یا خنک می شوند ، جریان می یابد تا بتواند گرما را تأمین کند یا گرمای مورد نیاز را جذب کند. به مجموعه ای از لوله ها دسته ای از لوله گفته می شود و می توان از انواع مختلفی از لوله ها تشکیل داد: دشت ، ریز طولی و غیره. از مبدل حرارتی پوسته و لوله معمولاً برای کاربردهای فشار قوی استفاده می شود (با فشارهای بیشتر از 30 بار و درجه حرارت بیشتر) از 260 درجه سانتیگراد). این امر به این دلیل است که مبدل های حرارتی پوسته و لوله به دلیل شکل ظاهری قوی هستند.
مبدل حرارتی صفحه ای
نوع دیگر مبدل حرارتی ، مبدل حرارتی صفحه ای است. این مبدل ها از صفحات بسیار نازک و کمی جدا از هم تشکیل شده اند که دارای نواحی سطحی بسیار بزرگ و معابر جریان سیال اندک برای انتقال حرارت هستند.
پیشرفت های واشر و فن آوری طناب کشی باعث شده است که مبدل حرارتی صفحه ای از نوع عملی به طور فزاینده ای برخوردار شود.
در کاربردهای HVAC ، مبدلهای حرارتی بزرگ از این نوع مبدل حرارتی استفاده می شود که مبدل حرارتی صفحه و قاب نامیده می شوند.
هنگام استفاده در حلقه های باز ، این مبدل های حرارتی معمولاً از نوع واشر هستند تا امکان جداسازی ، تمیز کردن و بازرسی دوره ای را داشته باشند. انواع مختلفی از مبدلهای حرارتی بشقاب دائمی ، مانند انواع بشقابی، و جوشکاری شده انواع مختلف وجود دارد و اغلب آنها برای کاربردهای حلقه بسته مانند یخچال مشخص می شوند. مبدل حرارتی صفحه ای نیز در انواع صفحات مورد استفاده و همچنین در تنظیمات آن صفحات متفاوت است. بعضی از صفحات ممکن است با "شورون" ، کمرنگ یا سایر الگوهای مهر شده باشند ، جایی که ممکن است دیگران دارای برشهای ماشینکاری شده و / یا شیارهایی باشند.
در مقایسه با مبدل های پوسته و لوله ، ترتیب صفحه پشته ای معمولاً از حجم و هزینه کمتری برخوردار است. تفاوت دیگر این دو در این است که مبدل های صفحه ای به طور معمول در مقایسه با فشارهای متوسط و زیاد پوسته و لوله ، مایعات با فشار متوسط تا پایین را ارائه می دهند. تفاوت سوم و مهم در این است که مبدل های صفحه ای به جای جریان جریان متقاطع ، جریان ضد برقی بیشتری را به کار می گیرند ، که اجازه می دهد اختلاف دمای کمتر رویکرد ، تغییرات درجه حرارت بالا و افزایش راندمانها باشد.