انواع مبدل های حرارتی

انواع مبدل های حرارتی در تاسیسات حرارت مرکزی و تهویه مطبوع

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی هوا خنک یا پره ای

انواع مبدل حرارتی بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین سیال سرد و گرم

جابجایی یک فاز در هر دو سمت

جابجایی یک فاز در یک سمت ، جابجایی دو فاز در سمت دیگر

جابجایی دو فاز در هر دو سمت

جابجایی یک فاز در هر دو سمت

انتقال گرمای دو فاز

مبدل های گرمایی معمولاَ بر حسب آرایش جریان و نوع ساخت رده بندی می شوند . ساده ترین مبدل گرمایی مبدلی است که در آن سیالات گـرم و سـرد در جهت های یکسان یا مخالف در یک ساختـار لوله ای هم مرکز (tubular) حرکت می کند .

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

یکی از محبوب ترین سیستم‌های گرمایشی که  در اکثر ساختمان ها مورد استفاده قرار می‌گیرد وجایگاه خوبی بین کاربران دارد پکیج گرمایشی است. پکیج های گرمایشی به جهت سطح ایمنی بسیار بالا و بازدهی مطلوب جایگزین سیستم‌های گرمایشی مشابه شده‌است.

بسیاری از کاربران قبل از خرید پکیج میخواهند بدانند پکیج مناسب و ایده آل چه ویژگی هایی دارد؟

در این ادامه  به ویژگی های یک پکیج متناسب و ایده آل اشاره خواهیم کرد.

با توجه به نیاز بازار شرکت‌های داخلی و خارجی سالانه میلیون‌ها دستگاه پکیج گرمایشی را تولید و به بازار عرضه می‌کنند.

اهمیت نوع برند سازنده پکیج

برندهای مطرح دارای نمایندگی‌های فعال هستند به همین جهت دسترسی به آنها و خرید از این شرکت ها آسان است، همچنین گارانتی و خدمات پس از فروش، موجود بودن قطعات مصرفی، قیمت واقعی و مقرون‌به‌صرفه و اطمینان از اصل بودن کالا از ویژگی‌های یک پکیج مناسب با برندی معروف است.

اهمیت ظرفیت گرمایشی در انتخاب پکیج مناسب

هنگام انتخاب ظرفیت گرمایشی پکیج برخی نکات از جمله تعداد طبقات، اقلیم جغرافیایی و متراژ بنا بسیار حائز اهمیت است. پکیج های گرمایشی با موقعیت های نصب‌ متفاوتی از جمله پکیج دیواری و پکیج زمینی تولید و به بازار عرضه می‌شوند. پکیج دیواری در ظرفیت‌های کمتر و در ساختمان‌هایی با متراژ پایین‌تر بیشترین کارایی را دارد. پکیج دیواری همان‌طور که از نامش پیداست روی دیوار نصب می گردد.

پکیج زمینی دارای ظرفیت حرارتی بیشتری نسبت به پکیج دیواری می باشد. بنابراین در سازه‌هایی با متراژ بالاتر از ۳۰۰ متر کارایی مطلوبی داشته و در کوتاه‌ترین زمان آبگرم مورد نیاز ساختمان را تأمین می‌کنند.

تعیین ظرفیت حرارتی پکیج متناسب با متراژ فضا

پکیج های گرمایشی با توان حرارتی متفاوتی تولید می‌شوند. برای تعیین ظرفیت متناسب یکی از فاکتورهای اساسی متراژ فضای موردنظر می‌باشد. به‌طور تقریبی برای فضایی کمتر از ۱۲۰ مترمربع پکیج با توان گرمایشی ۲۴ کیلووات از نوع دیواری می‌باشد. هر چقدر فضا بزرگ‌تر شود به‌ توان گرمایشی بالاتری نیاز خواهیم داشت. همچنین ارتفاع ساختمان و محل قرارگیری فضای موردنظر در ساختمان در تعیین ظرفیت و توان گرمایشی پکیج تأثیر بسزایی دارد.

جهت گرم کردن آب ورودی به پکیج، قطعه‌ای تحت عنوان مبدل حرارتی درون پکیج تعبیه‌شده است ، با باز شدن شیر آب ، سنسور ورود آب را تشخیص داده و سبب روشن شدن شعله می‌شود. مبدل‌ بالای شعله قرار دارد و آب سرد با عبور از مبدل گرمای لازم را به دست آورده و به مسیر خروجی هدایت می‌شود.

 پکیج‌ها در دو نوع تک مبدله و دومبدله تولید می شوند. پکیج‌های تک مبدل آبگرم بهداشتی و آبگرم مورد نیاز مدار را به‌طور هم‌زمان به‌وسیله‌ی یک مبدل تأمین می‌کنند. عبور و جریان آب به‌طور مستقیم از این قطعه سبب می شود پکیج تک مبدل گرمایشی میزان رسوب پذیری بسیار بالاتری نسبت به نوع دو مبدله‌ی آن دارند؛ بنابراین توصیه می‌شود در شهرها و مناطقی که املاح آب شهری بالاست از پکیج دومبدله به دلیل رسوب پذیری کمتر استفاده نمایید. همچنین پکیج دیواری در دو نوع فن دار و بدون فن تولید می‌شود.

پیشنهاد مطالعه : عیب یابی پکیج

 در واحدها و ساختمان‌هایی که طول لوله‌ی دودکش ساختمان دارای ارتفاعی کمتر از یک متر باشد، استفاده از پکیح بدون فن بلامانع است، اما در صورتی‌ که طول لوله‌ی دودکش ساختمان کمتر از ۳ متر باشد لازم است از پکیج‌های فن دار جهت تأمین آبگرم مورد نیاز بهره‌مند شد. با توجه به پیشرفت تکنولوژی و زندگی کردن در دنیای مدرن، خرید و انتخاب تجهیزات و وسایل پیشرفته به یکی از اولویت‌های تمامی افراد تبدیل‌شده، سازنده‌های پکیج گرمایشی نیز از قافله عقب نمانده و با بکارگیری جدیدترین ایده‌ها و فناوری روز دنیا سیستم‌هایی هوشمند و دیجیتال طراحی و تولید می‌کنند. بهره‌مندی از سیستم عیب‌یاب هوشمند یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد یک پکیج مناسب است که به کاربر این امکان را می‌دهد که در صورت خرابی و اخلال در عملکرد دستگاه در کوتاه‌ترین زمان ایراد و خطای به وجود آمده را شناسایی و به کاربر اطلاع دهد. همین امر سبب شده که استهلاک پکیج‌ها به کمترین میزان برسد. با در نظر گرفتن و ملاحظه‌ی نکات ذکرشده در خصوص انتخاب پکیج از فروشگاه و نمایندگی‌های معتبر می‌توانید با هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه خریدی مطمئن داشته باشید.

در ادامه می توانید اطلاعات فنی، تصایر و قیمت پکیج های دیواری و زمینی در برندهای معتبر را در وبسایت بامین تهویه مشاهده نمایید.

همچنین جهت دریافت مشاوره رایگان می توانید با کارشناسان بامین تهویه تماس حاصل نمایید.

لیست قیمت پکیج

تغییرات زیادی در طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله وجود دارد. به طور معمول ، انتهای هر لوله از طریق سوراخ های موجود در صفحات لوله به پلنوم (که بعضا جعبه آب نیز نامیده می شود) متصل می شوند. لوله ها ممکن است به صورت U مستقیم یا خم شوند که لوله های  U نامیده می شوند.

مبدل حرارتی لوله U.PNG

در نیروگاه های هسته ای به نام راکتورهای آب تحت فشار ، مبدل های بزرگ حرارتی به نام مولد بخار مبدل های حرارتی دوفاز ، مبدل حرارتی پوسته و لوله هستند که به طور معمول دارای لوله های U هستند. از آنها برای جوشاندن آب بازیافت شده از یک کندانسور سطحی در بخار برای هدایت توربین برای تولید برق استفاده می شود. اکثر مبدل های حرارتی پوسته و لوله در سمت لوله از نوع 1 ، 2 یا 4 طرح عبور هستند. این به تعداد دفعات عبور مایع در لوله ها از مایع در پوسته اشاره دارد. در یک مبدل حرارتی تک گذر ، مایعات در یک سر هر لوله قرار می گیرد و از سر دیگر خارج می شود.

مبدل حرارتی لوله مستقیم 1 پاس. PNG

کندانسورهای سطحی نیروگاه ها اغلب مبدل های حرارتی لوله مستقیم 1 عبور هستند .طراحی دو و چهار پاس معمول است زیرا مایع می تواند از یک طرف وارد و خارج شود. این کار ساخت و ساز را بسیار ساده تر می کند.

مبدل حرارتی لوله مستقیم 2 پاس. PNG

غالباً سوراخهایی وجود دارد که جریان را از طرف پوسته هدایت می کنند ، بنابراین مایع از طریق پوسته کوتاه نمی شود و جریان کم بی اثر است. اینها بطور کلی به دسته لوله متصل می شوند تا پوسته به این منظور که بسته نرم افزاری هنوز برای نگهداری قابل جابجایی است.

مبدلهای حرارتی جریان شمار از کارآیی بالاتری برخوردار هستند زیرا بیشترین اختلاف دما را در بین جریان گرم و سرد ایجاد می کنند. با این حال بسیاری از شرکت ها از مبدل های حرارتی دو دنده با لوله u استفاده نمی کنند زیرا علاوه بر گران بودن ساخت ، می توانند به راحتی خراب شوند. غالباً می توان از چند مبدل حرارتی برای شبیه سازی جریان جریان متقابل یک مبدل بزرگ استفاده کرد.

انتخاب جنس لوله در مبدل حرارتی پوسته و لوله

برای اینکه بتواند گرما را به خوبی منتقل کند ، جنس آلیاژ لوله باید هدایت حرارتی خوبی داشته باشد. از آنجا که گرما از طریق لوله ها از یک طرف گرم به یک طرف سرد منتقل می شود ، اختلاف دما از طریق عرض لوله ها وجود دارد. به دلیل تمایل مواد لوله به گرمایی متفاوت در دماهای مختلف ، تنش های گرمایی در حین کار رخ می دهد. این علاوه بر هرگونه استرس ناشی از فشارهای زیاد ناشی از خود مایعات است. جنس لوله نیز باید تحت شرایط کار (دما ، فشار ، pH و غیره) برای مدت طولانی با مایعات کناری پوسته و لوله همخوانی داشته باشد تا خرابی مانند خوردگی را به حداقل برساند. همه این الزامات نیاز به انتخاب دقیق جنس لوله قوی ، رسانای حرارتی ، مقاوم در برابر خوردگی ، با کیفیت بالا ، به طور معمول فلزات ، از جمله آلومینیوم ، آلیاژ مس ، فولاد ضد زنگ ، فولاد کربن ، آلیاژ مس غیر آهنی ، اینکونل ، نیکل ، هاستلوی است. و تیتانیوم.از فلوروپلیمرها مانند Perfluoroalkoxy alkane (PFA) و Fluorrated اتیلن پروپیلن (FEP) نیز به دلیل مقاومت زیاد در برابر دمای شدید برای تولید مواد لوله استفاده می شود. انتخاب ضعیف مواد لوله می تواند منجر به نشتی از طریق یک لوله بین دو پوسته و لوله شود که باعث آلودگی متقابل مایع و احتمالاً از دست دادن فشار می شود.

کاربردهای مبدل حرارتی پوسته و لوله

طراحی ساده مبدل حرارتی پوسته و لوله ، آن را به یک راه حل خنک کننده ایده آل برای کاربردهای متنوع تبدیل کرده است. یکی از رایج ترین کاربردها خنک سازی مایع هیدرولیک و روغن در موتورها ، سیستم انتقال قدرت و پاور هیدرولیکی است. با انتخاب صحیح مواد می توان از آنها برای خنک سازی یا گرم کردن محیط های دیگر مانند آب استخر شنا ( مبدل استخر ) یا شارژ هوا استفاده کرد. فن آوری پوسته و لوله مزایای بسیاری نسبت به صفحات دارد

یکی از مزایای بزرگ استفاده از مبدل حرارتی پوسته و لوله این است که سرویس دهی آنها اغلب آسان است ، به خصوص در مدل هایی که دسته لوله شناور در آن موجود است. (جایی که صفحات لوله به پوسته خارجی جوش داده نشده اند). به ویژه در کاربردهایی که محیط سرد با ذرات شارژ می شود یا مستعد رسوب است جالب توجه است: این مورد برای کاربردهای دریایی است و نگهداری مبدل های حرارتی با فناوری پوسته و لوله در مقایسه با سایر فن آوری ها سریع و کارآمد است.

پیشنهاد مطالعه :‌ رسوب زدایی مبدل حرارتی

طراحی استوانه ای محفظه در برابر فشار بسیار مقاوم است و به همه دامنه های اعمال فشار اجازه می دهد.

محافظت از مبدل در برابر فشار بیش از حد

در مبدلهای حرارتی پوسته و لوله احتمال پاره شدن لوله و ورود مایع فشار بالا (HP) به طرف فشار کم (LP) مبدل حرارتی و فشار بیش از حد وجود دارد. پیکربندی معمول مبدل ها این است که مایع HP در لوله ها باشد و LP آب ، خنک کننده یا محیط گرمایش در سمت پوسته باشد. این خطر وجود دارد که پارگی لوله منجر به به خطر افتادن یکپارچگی پوسته و انتشار گاز قابل اشتعال یا مایع شود ، این امر خطراتی را برای افراد و خسارت مالی به همراه دارد. پوسته مبدل باید در برابر فشار بیش از حد توسط دیسک های پارگی یا دریچه های تسکین محافظت شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده اطلاعات فنی ، تصاویر و قیمت مبدل حرارتی در معتبرترین برندها و انواع مدل ها به سایت بامین تهویه مراجعه فرمایید. همچنین می توانید از مشاوره رایگان با کارشناسان بامین تهویه بهره مند شوید.

ضخامت لوله در مبدل حرارتی پوسته و لوله

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.