, ,

مبدل صفحه و پوسته

مبدل حرارتی صفحه و پوسته

plate and shell heat exchanger

مبدل صفحه و پوسته

Plate And Shell Heat Exchanger

مبدل صفحه و پوسته تلفیقی از مبدل پوسته و لوله و مبدل صفحه ای می باشد. در این مبدل تعدادی صفحه گرد که از محیط به هم جوش داده شده اند ، داخل یک پوسته قرار داده می شوند تا یک سیال داخل صفحات و یک سیال در پوسته و لایلای صفحات گردش نموده و تبادل حرارت نمایند.

مبدل پوسته و صفحه

این مبدل دارای مزیتهایی چون  جمع و جور بودن ،راندمان زیاد، تحمل فشار زیاد بخاطر عدم وجود گسکت ، تحمل دمایی زیاد ،مناسب برای سیالات با رسوب کم و کاربردی بودن آن برای دو سیال با دمای نزدیک بهم می باشد.

شرکت مبدل سازان مبنا تولید کننده انواع مبدل حرارتی دولوله ای، پوسته و لوله، فین پلیت و صفحه ای با کاربردهای مختلف در خدمت شما عزیزان فعال در صنعت تاسیسات کشور می باشد.

,

کندانسور چیلر

کندانسور چیلر

کندانسور چیست:

کندانسور (Condenser) یک مبدل حرارتی است که از طریق جذب گرمای یک گاز و انتقال آن به سیال دوم ، باعث پایین رفتن دما یا گرمای نهان گاز شده و در نهایت آنرا چگالیده یا کندانس می کند . در صنعت، پروسه کندانس کاربردهای بسیار زیادی دارد. برخی از آنها عبارتند از :

  • گرمایش انواع سیالات توسط بخار
  • چگالش  انواع سیالات فرآیندی
  • تهویه مطبوع

کندانسور در صنعت تهویه مطبوع برای خنک کاری گاز مبرد بکار می رود .کندانسورهایی که در چیلر بکار می روند معمولا از نوع مبدل های آب خنک یا هوا خنک می باشند.

 

انواع کندانسور چیلر : 

کندانسورها در تهویه مطبوع بصورتهای مختلفی ساخته می شوند. متداولترین انواع کندانسور چیلر عبارتند از:

  • کندانسورهای هوایی
  • کندانسورهای آبی
  • کندانسورهای تبخیری

 

کندانسور هوایی :

این کندانسورها بگونه ای طراحی شده اند که گاز مبرد توسط هوا خنک گردد. در کندانسور هوایی ، گاز مبرد در لوله ها جریان یافته و هوا در بیرون لوله ها بعنوان یک منبع بی نهایت به جذب گرما می پردازد.

 

انواع کندانسور هوایی:

 

کندانسور هوایی جابجایی طبیعی :

این نوع کندانسورها را معمولا در پشت یخچالها دیده ایم که متشکل از لوله های زیادی هستند و ممکن است روی آنها فین هم وجود داشته باشد. در این مدل کندانسور ،  هوا بصورت طبیعی در اطراف کندانسور جریان دارد و بدین ترتیب انتقال حرارت بین دو سیال بصورت طبیعی انجام می شود.

کندانسورهای هوایی جابجایی اجباری :

این مدل از کندانسور بصورت یک مبدل فین پلیت ساخته می شود و هوا نیز بصورت اجباری یا فن برروی کویل دمیده می شود تا انتقال حرارت بین گاز مبرد و هوا سریعتر و با راندمان بالاتر انجام شود.

 

کندانسور آبی:

کندانسور آبی یا آب خنک ، یک مبدل حرارتی است که در آن گاز مبرد توسط آب خنک می شود. این نوع کندانسور معمولا در چهار تیپ ساخته می شوند:

انواع کندانسور آبی (کندانسور آب خنک):

 

کندانسور پوسته و لوله ای (Shell And Tube Condenser):

یک مبدل حرارتی است که از یک پوسته اصلی و تعداد زیادی تیوب که داخل پوسته قرار دارند تشکیل شده است. این نوع کندانسور ، راندمان زیاد و قابلیت تعمیر پذیری خوبی دارد. بنابراین در اغلب چیلرها از این نوع کندانسور استفاده می شود. در کندانسور پوسته و لوله گاز مبرد در داخل پوسته و آب در داخل تیوبها جریان می یابد و انتقال حرارت بین آنها از طریق دیواره تیوبها صورت می پذیرد.

کندانسور دو لوله ای (Double Pipe Condenser):

کندانسور دو لوله ای متشکل از یک لوله کوچک داخل یک لوله بزرگتر است. در لوله داخلی آب و در لوله بیرونی گاز مبرد جریان دارد. البته این مبدلها بعلت قابلیت تعمیرات نامناسب و کم بودن راندمان نسبت به دیگر کندانسورها ، منسوخ شده است.

کندانسور صفحه ای (Plate Condenser):

کندانسور صفحه ای نوعی مبدل صفحه ای است که متشکل از تعداد زیادی صفحه فلزی شیاردار است که مابین دو سیال قرار می گیرد . هنگامی که گاز مبرد در یکطرف صفحه جریان یابد ، گرمای خود را به آن صفحه فلزی داده و وقتی آب در طرف دیگر صفحه جریان یابد ، این گرما به آب منتقل شده و گاز خنک می شود. مبدلهای صفحه ای نیز دارای راندمان زیاد و قابلیت تعمیر پذیری مناسب می باشند.

کندانسور پوسته و کویل مارپیچ ( Shell And Coil Condenser):

این نوع کندانسور متشکل از یک مخزن یا پوسته و یک کویل مارپیچ در داخل آن می باشد. در داخل کویل گاز جریان می یابد و گرما را از طریق جدار لوله کویل به آب داخل مخزن منتقل می نماید.

کندانسور تبخیری:

کندانسور تبخیری دستگاهی است که بر خلاف انواع دیگر کندانسور که در بالا ذکر شد ، فقط از یک سیال خنک کننده مانند آب یا هوا جهت دفع حرارت گاز مبرد استفاده نمی کند. بلکه از هر دو سیال هوا و آب استفاده می نماید. یعنی طوری ساخته شده است که گاز مبرد داخل یک یا چند لوله جریان می یابد و آب از طریق نازلهایی ، روی این لوله ها یا کویلها اسپری می شود. هوا نیز از طریق فن هایی برروی کویل دمیده می شود. بدین طریق مقداری از گرما جذب آب شده و باعث تبخیر آن می گردد. مقداری از گرما نیز توسط هوا دفع می گردد. در حقیقت کندانسور تبخیری ترکیبی از کندانسورهای آب خنک و هواخنک می باشد.بخاطر بسته بودن مسیر آب ، میزان تبخیر آب در این نوع کندانسور بسیار کم است و برای مکانهایی که آب در آنها کم می باشد بسیار مناسب است . ولی در عوض نیاز به کویل بزرگتر و در نتیجه مبرد بیشتر داشته و افت فشار بیشتری نیز دارد.

کندانسور پوسته و لوله چگونه کار می کند:

در کندانسور آبی چیلر ،  آب به داخل تیوبهای کندانسور  هدایت می شود. گازهای مبرد نیز به پوسته مبدل وارد می شوند. البته گاز باید در دما و فشاری وارد شود که بلافاصله پس از دفع گرمای خود به آب  ،  کندانس شود. گاز مبرد در هنگام کندانس گرمای زیادی را آزاد کرده و به آب منتقل می کند. آب نیز پس از خروج از کندانسور به برج خنک کن رفته و در آنجا توسط هوای محیط خنک می شود و دوباره به کندانسور باز می گردد و این سیکل ادامه می یابد.

محاسبه کندانسور آبی :

برای محاسبه کندانسور باید بر اساس روابط ترمودینامیک و مکانیک سیالات عمل نماییم. ابتدا باید ظرفیت برودتی کندانسور را بر اساس ظرفیت چیلر و نسبت بالاسری آن در نظر بگیریم. سپس دما و دبی دو سیال را بدست آوریم. برای بدست آوردن دمای ورود و خروج گاز مبرد باید آنرا در فشاری تنظیم کنیم که با دفع گرمای خود به آب ، سریعا کندانس شود. این فشار بر حسب نوع گاز متفاوت می باشد. بعنوان مثال برای گاز مبرد R22 فشار ورودی به مبدل حدود 14.5 بار گیج تنظیم می شود. در این فشار دمای گاز ورودی حدودا 38 درجه سلسیوس خواهد بود.

دما آب در مبدل نیز بر حسب دمای خشک و مرطوب شهرهای مختلف مختلف تنظیم می شود . اما معمولا دما ورودی و خروجی آب در کندانسور 30 به 35 درجه سلسیوس در نظر گرفته می شود.

پس با توجه به فرمول ساده زیر ، دبی گاز مبرد و آب بدست می آید:

Q=mc(t2-t1)

Q=R(h1-h2)

Q: بار برودتی چیلر

m: دبی آب کندانسور

t1: دمای ورود آب به کندانسور- حدودا 30 درجه سلسیوس

t2: دمای خروج آب از کندانسور – حدودا 35 درجه سلسیوس

R: دبی گاز مبرد

h1-h2: تغییر آنتالپی گاز مبرد

برای بدست آوردن سطح حرارتی کندانسور نیاز به روابط پیچیده تری می باشد. در این محاسبات باید ضریب انتقال حرارت بدست آید که وابستگی به سرعت ، افت فشار، دبی ، دما ، ویسکوزیته و بسیاری دیگر از پارامترها دارد که از حوصله این بحث خارج بوده و خود یک کورس درسی می باشد. بنابراین می توانیم با استفاده از جداول شرکتهای سازنده به انتخاب مدل کندانسور بپردازیم.

Q = UA ΔT

نرم افزار محاسبه کندانسور :

برای محاسبه کندانسور نرم افزارهای مختلفی وجود دارد که بر حسب نوع مبدل می توانید از آنها استفاده نمایید. برخی از این نرم افزارها عبارتند از:

Aspen B-Jac or AspenOne

HTFS

HTRI

Coil Design

استانداردهای طراحی کندانسور :

استانداردهای کاربردی که در کشور ما بعنوان مرجع در نظر گرفته می شوند بسیار محدود هستند. برخی از معروفترین آنها عبارتند از:

TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association)

ASME (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS)

API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE)

ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS)

HEI (HEAT EXCHANGE INSTITUTE)

NACE /ISO (NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGINEERS)

ساختار کندانسور پوسته و تیوب:

همانطور که از نام آن پیداست این مبدل از دو جزء اصلی تشکیل شده است.

1- پوسته که یک لوله اصلی با قطر زیاد است

2- تعداد زیادی تیوب کوچکتر که در داخل پوسته قرار می گیرند. معمولا جنس این تیوب ها از  استنلس استیل ، کربن استیل و یا مس می باشد . ( لینک شرکت مس شهید باهنر)

گاز مبرد، داخل پوسته و لابلای تیوبها جریان می یابد و حرارت خود را به دیواره تیوبها می دهد. همزمان آب در داخل تیوبها جریان می یابد و این گرما از طریق دیواره تیوبها به آب منتقل می شود. به این صورت انرژی نهان گاز کاهش یافته و تقطیر در آن صورت می پذیرد و خنک می شود.

البته کندانسور پوسته و تیوب دارای اجزای دیگری نیز می باشد که بطور کلی عبارتند از :

  • تیوب باندل : مجموعه لوله ها یا تیوبهای داخل هستند که آب در آنها جریان می یابد . مجموعه این تیوبها  به دسته لوله نیز معروفند.
  • پوسته : لوله بزرگ اصلی است که تیوب باندل در آن قرار گرفته و  گاز مبرد در آن جریان می یابد.
  • بافل ها : بافل قطعه ایست که بصورت عمود روی لوله ها نصب می شود و به گاز حرکت سینوسی می دهد تا مسیر برای آن طولانی تر شود و انتقال حرارت بهتر انجام شود. در ضمن این بافلها ، نگهدارنده تیوبها و حفظ کننده فاصله آنها نیز می باشند.
  • چنل ها : چنل یا بونت به دو سر مبدل می گویند که ورودی و خروجی آب برروی آنها نصب می شود. در ضمن در داخل بونت ها صفحاتی نصب می شود که برای تقسیم جریان و چند پاس کردن جریان داخل تیوبها استفاده می شود. این صفحات Pass Partition نام دارند.
  • نازلها : برروی پوسته و بونتها ، نازل هایی از نوع فلنج یا بوشن نصب می شوند که برای ورود و خروج سیالات استفاده می شود.
  • و دیگر اجزای دیگر نظیر فین ، تای رود ، واشرها ، پیچ ها ، پایه ، قلاب و … که برای مطالعه بیشتر می توانید از طریق لینک زیر وارد صفحه مربوطه شوید ( لینک معرفی مبدل پوسته و لوله)

تعمیر کندانسور چیلر:

بر حسب نوع کندانسور ، روش تعمیر آنها نیز متفاوت است. اما بطور کلی کندانسور دستگاهی است که تعمیرات آن ساده بوده و پیچیدگی خاصی ندارد. بعنوان مثال ،در کندانسور های پوسته و لوله ، معمولا لوله ها در اصطلاح ریتیوب یا تعویض می شوند. در مبدلهای صفحه ای نیز ،صفحات و واشرها تعویض می شوند. در کندانسور هوایی کار کمی مشکل تر است. یعنی بخاطر وجود فین پلیتهای زیاد شاید مجبور باشیم کل کندانسور را تعویض نماییم.

قیمت کندانسور چیلر:

برای اطلاع از قیمت کندانسور ، ابتدا باید تناژ برودتی آن برای سازنده مشخص باشد . سپس بر اساس فضای موجود و یا کاربرد کندانسور ، نوع آن مشخص شود . پس از انتخاب نوع کندانسور ، محاسبات سطح حرارت انجام شده و متریال مصرفی آن بدست می آید. بنابراین می توان بر اساس قیمت روز متریال و مخارج دیگر و سود معقول تولید کننده ، قیمت کندانسور  را برآورد نمود. شما خریدار گرامی می توانید جهت اطلاع از قیمت کندانسور مورد نیاز خود ، با کارشناسان این مجموعه تماس گرفته و شرایط فنی و مالی دستگاه مورد نظر دریافت نمایید.

,

اواپراتور چیلر

اواپراتور چیلر

اواپراتور چیست:

اواپراتور (Evaporator) یک مبدل حرارتی است که از طریق جذب گرمای یک سیال و انتقال آن به سیال دوم ، باعث بالا رفتن دما یا گرمای نهان آن شده و در نهایت آنرا تبخیر می کند و بدینوسیله باعث خنک شدن سیال اول می شود. در طبیعت اینکار توسط خورشید یا آتش انجام می شود . اما در صنعت، پروسه تبخیر کاربردهای فراوان دارد. از اواپراتورها برای تبخیر انواع سیالات ، تغلیظ مواد شیمیایی و بویژه صنایع تهویه مطبوع استفاده فراوانی می شود.

اواپراتور در صنعت تهویه مطبوع برای سرمایش آب یا هوا بکار می رود .اواپراتورهایی که برای سرمایش هوا بکار می روند معمولا از نوع مبدل های پلیت فین یا اصطلاحا کویل رادیاتوری می باشند. اما اواپراتورهایی که برای سرمایش آب استفاده می شوند از نوع پوسته و لوله یا صفحه ای می باشند. آب خنک شده پس از خروج از اواپراتور پوسته و لوله ،برای مصارف زیادی کاربرد دارد. از جمله می توان به استفاده از آن در انواع دستگاههای تهویه مطبوع نظیر فن کویل ، هواساز ، ایرواشر و دستگاههای صنعتی موجود در کارخانجات اشاره نمود.

 

انواع اواپراتور چیلر : 

اواپراتورها در تهویه مطبوع بصورتهای مختلفی ساخته می شوند. متداولترین انواع اواپراتور چیلر عبارتند از:

  • اواپراتور پوسته و لوله ای (Shell And Tube Evaporator)
  • اواپراتور هوایی یا اواپراتور پلیت فین (Plate Fin Evaporator)
  • اواپراتور صفحه ای (Plate Evaporator)

 

اواپراتور پوسته و لوله چگونه کار می کند:

در اواپراتور چیلر ، سیال خنک شونده نظیر آب به داخل پوسته اواپراتور هدایت می شود. گازهای مبرد نیز به تیوبهای مبدل وارد می شوند. البته گاز باید در دما و فشاری وارد شود که بلافاصله با جذب گرمای آب ، به سرعت تبخیر شود. گاز مبرد در هنگام تبخیر نیاز به گرمای زیادی دارد که آنرا از آب جذب می کند. لذا باعث سرمایش آب تا دمای دلخواه می شود. در نهایت آب خنک شده ، پس طی کردن طول پوسته از طرف دیگر مبدل خارج شده و به مدار شارژ می شود.

محاسبه اواپراتور آبی:

برای محاسبه اواپراتور باید بر اساس روابط ترمودینامیک و مکانیک سیالات عمل نماییم. ابتدا باید ظرفیت برودتی اواپراتور را بر اساس ظرفیت چیلر در نظر بگیریم. سپس دما و دبی دو سیال را بدست آوریم. برای بدست آوردن دمای ورود و خروج گاز مبرد باید آنرا در فشاری تنظیم شده کنیم که با جذب گرمای آب ، سریعا تبخیر شود. این فشار بر حسب نوع گاز متفاوت می باشد. بعنوان مثال برای گاز مبرد R22 فشار ورودی به مبدل حدود 4 بار گیج تنظیم می شود. در این فشار دمای گاز ورودی حدودا 0 تا 2 درجه سانتیگراد خواهد بود.

دما آب در مبدل نیز بر حسب مصارف مختلف تنظیم می شود . اما معمولا دما ورودی و خروجی آب در اواپراتور 12 به 7 درجه سلسیوس در نظر گرفته می شود.

پس با توجه به فرمول ساده زیر ، دبی گاز مبرد و آب بدست می آید:

Q=mc(t1-t2)

Q=R(h2-h1)

Q: بار برودتی چیلر

m: دبی آب اواپراتور

t1: دمای ورود آب به اواپراتور- حدودا 12 درجه سلسیوس

t2: دمای خروج آب از اواپراتور- حدودا 7 درجه سلسیوس

R: دبی گاز مبرد

h2-h1: تغییر آنتالپی گاز مبرد

برای بدست آوردن سطح حرارتی اواپراتور نیاز به روابط پیچیده تری می باشد. در این محاسبات باید ضریب انتقال حرارت بدست آید که وابستگی به سرعت ، افت فشار، دبی ، دما ، ویسکوزیته و بسیاری دیگر از پارامترها دارد که از حوصله این بحث خارج بوده و خود یک کورس درسی می باشد. بنابراین می توانیم با استفاده از جداول شرکتهای سازنده به انتخاب مدل اواپراتور بپردازیم.

Q = UA ΔT

نرم افزار محاسبه اواپراتور:

برای محاسبه اواپراتور نرم افزارهای مختلفی وجود دارد که بر حسب نوع مبدل می توانید از آنها استفاده نمایید. برخی از این نرم افزارها عبارتند از:

Aspen B-Jac or AspenOne

HTFS

HTRI

Coil Design

 

استانداردهای طراحی اواپراتور:

استانداردهای کاربردی که در کشور ما بعنوان مرجع در نظر گرفته می شوند بسیار محدود هستند. برخی از معروفترین آنها عبارتند از:

TEMA (Tubular Exchanger Manufacturers Association)

ASME (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS)

API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE)

ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS)

HEI (HEAT EXCHANGE INSTITUTE)

NACE /ISO (NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGINEERS)

 

ساختار اواپراتور پوسته و تیوب:

همانطور که از نام آن پیداست این مبدل از دو جزء اصلی تشکیل شده است.

1- پوسته که یک لوله اصلی با قطر زیاد است

2- تعداد زیادی تیوب کوچکتر که در داخل پوسته قرار می گیرند. معمولا جنس این تیوب ها از  استنلس استیل ، کربن استیل و یا مس می باشد . ( لینک شرکت مس شهید باهنر)

آب ، داخل پوسته و لابلای تیوبها جریان می یابد و حرارت خود را به دیواره تیوبها می دهد. همزمان گاز مبرد در داخل تیوبها جریان می یابد این گرما از طریق دیواره تیوبها به گاز منتقل می شود. به این صورت انرژی نهان گاز بالا رفته و تبخیر در آن صورت می پذیرد و آب براحتی خنک می شود.

البته اواپراتور پوسته و تیوب دارای اجزای دیگری نیز می باشد که بطور کلی عبارتند از :

  • تیوب باندل : مجموعه لوله ها یا تیوبهای داخل هستند که گاز در آنها جریان می یابد . مجموعه این تیوبها  به دسته لوله نیز معروفند.
  • پوسته : لوله بزرگ اصلی است که تیوب باندل در آن قرار گرفته و  آب در آن جریان می یابد.
  • بافل ها : بافل قطعه ایست که بصورت عمود روی لوله ها نصب می شود و به آب حرکت سینوسی می دهد تا مسیر برای آن طولانی تر شود و انتقال حرارت بهتر انجام شود. در ضمن این بافلها ، نگهدارنده تیوبها و حفظ کننده فاصله آنها نیز می باشند.
  • چنل ها : چنل یا بونت به دو سر مبدل می گویند که ورودی و خروجی گاز برروی آنها نصب می شود. در ضمن در داخل بونت ها صفحاتی نصب می شود که برای تقسیم جریان و چند پاس کردن جریان داخل تیوبها استفاده می شود. این صفحات Pass Partition نام دارند.
  • نازلها : برروی پوسته و بونتها ، نازل هایی از نوع فلنج یا بوشن نصب می شوند که برای ورود و خروج سیالات استفاده می شود.
  • و دیگر اجزای دیگر نظیر فین ، تای رود ، واشرها ، پیچ ها ، پایه ، قلاب و … که برای مطالعه بیشتر می توانید از طریق لینک زیر وارد صفحه مربوطه شوید ( لینک معرفی مبدل پوسته و لوله)

 

تعمیر اواپراتور چیلر:

بر حسب نوع اواپراتور ، روش تعمیر آنها نیز متفاوت است. اما بطور کلی اواپراتور دستگاهی است که تعمیرات آن ساده بوده و پیچیدگی خاصی ندارد. بعنوان مثال ،در اواپراتور های پوسته و لوله ، معمولا لوله ها در اصطلاح ریتیوب یا تعویض می شوند. در مبدلهای صفحه ای نیز ،صفحات و واشرها تعویض می شوند. در اواپراتورهای هوایی کار کمی مشکل تر است. یعنی بخاطر وجود فین پلیتهای زیاد شاید مجبور باشیم کل اواپراتور را تعویض نماییم.

 

قیمت اواپراتور چیلر:

برای اطلاع از قیمت اواپراتور ، ابتدا باید تناژ برودتی آن برای سازنده مشخص باشد . سپس بر اساس فضای موجود و یا کاربرد اواپراتور ، نوع آن مشخص شود. بعنوان مثال در سردخانه ها از اواپراتور هوایی یا پلیت فین استفاده می شود. ولی برای سرمایش آب فن کوئل های یک ساختمان ، از اواپراتور پوسته و لوله یا صفحه ای استفاده می شود . پس از انتخاب نوع اواپراتور ، محاسبات سطح حرارت انجام شده و متریال مصرفی آن بدست می آید. بنابراین می توان بر اساس قیمت روز متریال و مخارج دیگر و سود معقول تولید کننده ، قیمت اواپراتور را برآورد نمود. شما خریدار گرامی می توانید جهت اطلاع از قیمت اواپراتور مورد نیاز خود ، با کارشناسان این مجموعه تماس گرفته و شرایط فنی و مالی دستگاه مورد نظر دریافت نمایید.

 

 

,

مبدل جکوزی ترموپول

مبدل جکوزی چیست؟

مبدل جکوزی وسیله ایست که برای گرمایش آب جکوزی تا محدوده استاندارد 40 درجه سلسیوس استفاده می شود. در حقیقت این دستگاه در مدار سیرکوله آب جکوزی و پس از پمپ و فیلتر نصب می شود تا آبی زلال و گرم در جکوزی برای استفاده مهیا شود. انرژی مورد نیاز این مبدلها از طریق دیگ آبگرم یا بخار تامین می گردد. یعنی از یکسو آب جکوزی و از سمت دیگر آب داغ دیگ وارد مبدل می شود تا پس از انتقال حرارت آنها در مبدل ، آب جکوزی گرم شود.

 

مبدل جکوزی ترموپول

شرکت مبدل سازان توانسته است با بهره گیری از مهندسین با تجربه و نرم افزارهای روز دنیا نظیر ASPEN ONE مبدل های نسل جدید گرمایش جکوزی را بصورت اختصاصی و برای اولین بار در کشور طراحی و تولید نماید. لازم بذکر است که طراحی این مبدل ها با لحاظ نمودن شرایط اقلیمی کشور و سلیقه مصرف کننده ایرانی انجام گرفته است.

اجزای این مبدلها بصورت كامل از جنس استنلس استیل 304 و بصورت فشرده ساخته می شود تا علاوه بر طول عمر بالا ، راندمان حرارتی آن نیز بیشتر شده و نصب آن در كمترین فضا ممكن باشد. در ضمن فشرده سازی ابعاد مبدل ، هزینه های خرید ، نصب و انرژی مصرفی را کاهش می دهد.

این مبدل ها بصورتی محاسبه شده اند كه با دیگر تجهیزات  مدار همخوانی كامل داشته باشند. این همخوانی از چند وجه در مبدل های جکوزی ترموپول رعایت شده است :

1- از منظر دمایی : در برخی كاتالوگهای خارجی ، دمای آب دیگ تا 90 درجه سلسیوس درج شده و اختلاف دمای ورود و خروج آن در مبدل بجای ۱۰ درجه ، تا ۱۵ درجه نیز ذکر شده و محاسبه سطح حرارتی آنها بر اساس این شرایط انجام شده است. اما همانطور كه می دانیم در ایران دمای دیگ های آبگرم ، حداكثر تا 80 درجه سلسیوس تنظیم می گردد. پس مبدل های حرارتی ترموپول با توجه به این دما محاسبه شده اند. بنابراین در طراحی آنها ، سطح حرارتی و طول بیشتری در نظر گرفته شده است تا با استفاده از دیگ های تولید کشور ، مبدل نیز جوابگوی انتظارات مشتری گرامی باشد.(نمونه کاتالوگ مبدل خارجی)

2- از منظر دبی : مطابق استاندارد Ashrae ، دبی آب جکوزی ورودی به مبدل های ترموپول ، برحسب یكبار سیركوله کل آب که هر 30 دقیقه می باشد در نظر گرفته شده است. با اینكار دبی مبدل با دبی پمپ ها و فیلتر های جکوزی همخوانی خواهد داشت .

3- از منظر متریال : تمامی اجزاء مبدل جکوزی ترموپول از جنس استنلس استیل 304L تولید می گردد. در طراحی آن تمامی پارامترهای خوردگی و رسوب در نظر گرفته شده و ضخامت هر قسمت از مبدل با توجه به میزان PH آب جکوزی محاسبه شده است. ضخامت تیوبهای داخلی مبدل ترموپول 1 میلیمتر و پوسته آن 3 میلیمتر می باشد كه از نمونه خارجی آنها ضخیم تر بوده و طول عمر بالاتری خواهد داشت. در ساخت مبدل جکوزی ترموپول برای بالا بردن راندمان ، تیوبهای كاروگیت (شیاردار) بکار می رود. استفاده از این تیوبها باعث مغشوش شدن جریان سیال در داخل لوله و افزایش انتقال حرارت شده و در نتیجه راندمان حرارتی مبدل بالاتر خواهد رفت.

4- از منظر نگهداری : مبدل جکوزی ترموپول در دو نوع ساده و فلنج دار تولید می گردد. اگر نگهداری جکوزی اصولی انجام شود و انواع رسوب و مواد زائد به مبدل وارد نشود ، از مبدل ساده كه ارزان تر است استفاده می شود. در غیر اینصورت می توان  از مبدل های فلنج دار ترموپول استفاده نمود . این مبدلها قابلیت بازشوندگی هدهای جلویی و تمیزكاری داخل تیوبها را دارد.

محاسبه مبدل جکوزی

برای محاسبه ظرفیت مبدل جکوزی ، ابتدا باید حجم جکوزی را بدست آوریم. سپس مطابق استاندارد ASHREA به محاسبه بارهای حرارتی آن بپردازیم. ابتدا باید زمان پیش گرمایش را از جداول مربوطه استخراج کرده و دبی مبدل را بر حسب آن محاسبه کنیم. در استاندارد ، زمان پیش گرمایش جکوزی معمولا 120 دقیقه و دبی تصفیه آن 20 تا 30 دقیقه در نظر گرفته شده است. پس برای محاسبه دبی ، حجم جکوزی را بر زمان پیش گرمایش تقسیم می کنیم و دبی مبدل را بدست می آوریم.سپس با استفاده از فرمولهای مربوطه به محاسبه بارهای پیش گرمایش ، بار نفرات حاضر، بار اتلاف حرارتی از سطح و …  می پردازیم.

بخاطر پیچیدگی و وقت گیر بودن این محاسبات ، شما کاربر گرامی می توانید به راحتی به لینک زیر وارد شده و توسط نرم افزار ترموسافت ، مبدل حرارتی جکوزی مورد نیاز خود را محاسبه فرمایید. (برای ورود اینجا را کلیک کنید)

در این نرم افزار ، به بخش “استخر،سونا و جکوزی” وارد شده و  آیکون مبدل را انتخاب کنید تا به برنامه مربوطه هدایت شوید. سپس با انتخاب “محاسبه مبدل حرارتی جکوزی” می توانید انواع بارهای حرارتی جکوزی و مبدل مناسب را محاسبه نمایید.

 

نحوه نصب مبدل جکوزی:

طریقه نصب مبدل حرارتی جکوزی بسیار ساده می باشد. کافیست لوله ورودی و خروجی جکوزی را مطابق شکل زیر به دو سر مبدل وصل کرده و ورودی و خروجی آب دیگ را نیز به قسمت پوسته آن متصل نمایید. البته باید توجه داشته باشید که اینکار را مطابق جهت های نشان داده شده انجام دهید . زیرا باید جریانهای ورودی و خروجی آب دیگ و جکوزی مخالف هم باشند تا بالاترین راندمان از مبدل حاصل گردد.

 

نحوه نصب مبدل جکوزی

انتخاب مبدل جکوزی ترموپول

برای انتخاب مبدل جکوزی ، می توانید توسط جدول زیر بر اساس قطر جکوزی یا تعداد نفرات آن ، مبدل مناسب را انتخاب فرمایید. بعنوان مثال اگر یک جکوزی 5 نفره دارید می توانید از یک مبدل جکوزی ترموپول با ظرفیت 60 کیلووات یعنی مدل TJM-60 استفاده نمایید. توجه بفرمایید که این ظرفیت برای مبدل های جکوزی ترموپول و با سطح حرارتی خاص آن طراحی شده و ممکن است در برندهای دیگر جوابگوی نیاز شما نباشد.

اگر جکوزی شما چهارضلعی یا اشکال دیگر است ، ابتدا حجم آنرا محاسبه کرده و بر عدد 120 تقسیم نمایید تا دبی جکوزی بدست آید. سپس از طریق جدول زیر به ستون دبی جکوزی مراجعه کرده و نزدیکترین عدد به دبی خود را پیدا نمایید و مدل روبروی آن را انتخاب فرمایید. بعنوان مثال اگر حجم جکوزی 14760 لیتر است بترتیب زیر عمل می کنیم:

 120 / حجم=دبی جکوزی

123=14760/120=دبی جکوزی

در ستون دبی جکوزی نزدیکترین عدد به عدد فوق 126 است . پس مبدل جکوزی مورد نیاز TJM-80 می باشد.

 

 

ويژگی های مبدل جکوزی ترموپول THERMOPOOL-TJM Type:

  • طراحی و تولید اختصاصی مبدل جكوزی از 20Kw تا 350Kw توسط شركت مبدل سازان با برند ترموپول برای اولین بار در كشور
  • تمامی اجزاء مبدل شامل پوسته،تیوب،تیوب شیت، بوشن و بافلها بصورت كامل از جنس استنلس استیل تولید می گردد.
  • دستگاه دارای تیوبهای شیاردار (کاروگیت) جهت تبادل حرارتی بهتر و افزایش راندمان می باشد.
  • ضخامت تیوبهای داخلی 1mm بوده و از نوع بدون درز برای ورود آب جکوزی با فشار كاری حداكثر 10 بار می باشد.
  • پوسته مبدل به ضخامت 3mm بوده و مناسب گردش آب دیگ با فشار كاری 7 بار می باشد.
  • مبدلهای جکوزی ترموپول با رنگ الکترواستاتیک كوره ای پوشش دهی می شوند.
  • مطابق استاندارد ASHRAE ، دبی تمامی مبدلها برحسب یكبار گردش كل آب جکوزی در هر 30 دقیقه می باشد.
  • در طراحی مبدل جکوزی ، دمای اولیه آب 4 درجه و دمای نهایی بعد از  2 ساعت 40 درجه سلسیوس در نظر گرفته شده است.
  • در هنگام پیش گرمایش جکوزی ، ورودی آب دیگ به مبدل 80 درجه تنظیم گردد.
  • مبدل های جکوزی ترموپول در دو طرح “ساده” و “فلنج دار” (برای تمیزكاری رسوب داخل تیوبها) قابل سفارش می باشد.
  • طراحی و ساخت مبدلهای ترموپول بر حسب استانداردهای ASME و TEMA انجام می پذیرد.
  • در صورت نیاز مشتری ، امكان تولید مبدل ترموپول از جنس SS316L نیز وجود دارد.

 

گارانتی مبدل حرارتی پوسته و لوله ترموپول THERMOPOOL :

  • مبدل استخر يا جكوزی ترموپول از تاریخ ساخت به مدت 3 سال گارانتی می باشد.
  • مبدل های حرارتی ترموپول دارای خدمات پس از فروش به مدت 10 سال می باشند.
,

مبدل استخر ترموپول

مبدل استخر ترموپول

مبدل استخر چیست؟

مبدل استخر وسیله ایست که برای گرمایش آب استخر بکار می رود . وظیفه مبدل حرارتی، گرم کردن آب استخر تا محدوده استاندارد 26 الی 30 درجه سلسیوس می باشد. در حقیقت این دستگاه در مدار سیرکوله آب استخر و پس از پمپ و فیلتر نصب می شود تا آبی زلال و گرم در استخر برای شناگر مهیا شود. انرژی مورد نیاز این مبدلها از طریق دیگ آبگرم یا بخار تامین می گردد. یعنی از یکسو آب استخر و از سمت دیگر آب داغ دیگ وارد مبدل می شود تا پس از انتقال حرارت آنها در مبدل ، آب استخر گرم شود.

 

مبدل استخری ترموپول

 شرکت مبدل سازان توانسته است با بهره گیری از مهندسین با تجربه و نرم افزارهای روز دنیا نظیر ASPEN ONE مبدل های نسل جدید گرمایش استخر را با برند اختصاصی ترموپول تولید نماید. طراحی این مبدل ها با لحاظ نمودن شرایط اقلیمی کشور ، سلیقه مصرف کننده ایرانی و رفع ایراداهای قبلی انجام گرفته است.

اجزای این مبدلها بصورت كامل از جنس استنلس استیل 304 و بصورت فشرده ساخته می شود تا علاوه بر طول عمر بالا ، راندمان حرارتی آن نیز بیشتر شده و نصب آن در كمترین فضا ممكن باشد. در ضمن فشرده سازی ابعاد مبدل ، هزینه های خرید ، نصب و انرژی مصرفی را کاهش می دهد.

این مبدل ها بصورتی محاسبه شده اند كه با دیگر تجهیزات  مدار همخوانی كامل داشته باشند. این همخوانی از چند وجه در مبدل های استخری ترموپول رعایت شده است :

1- از منظر دمایی : در برخی كاتالوگهای خارجی ، دمای آب دیگ تا 90 درجه سلسیوس درج شده و اختلاف دمای ورود و خروج آن در مبدل بجای ۱۰ درجه ، تا ۱۵ درجه نیز ذکر شده و محاسبه سطح حرارتی آنها بر اساس این شرایط انجام شده است. اما همانطور كه می دانیم در ایران دمای دیگ های آبگرم ، حداكثر تا 80 درجه سلسیوس تنظیم می گردد. پس مبدل های حرارتی ترموپول با توجه به این دما محاسبه شده اند. بنابراین در طراحی آنها ، سطح حرارتی و طول بیشتری در نظر گرفته شده است تا با استفاده از دیگ های تولید کشور ، مبدل نیز جوابگوی انتظارات مشتری گرامی باشد.(مشخصات نمونه خارجی)

2- از منظر دبی : مطابق استاندارد Ashrae ، دبی آب استخر ورودی به مبدل های ترموپول ، برحسب یكبار سیركوله کل آب که هر 6 ساعت می باشد در نظر گرفته شده است. با اینكار دبی مبدل با دبی پمپ ها و فیلتر های استخر همخوانی خواهد داشت .

3- از منظر متریال : تمامی اجزاء مبدل استخری ترموپول از جنس استنلس استیل 304L تولید می گردد. در طراحی آن تمامی پارامترهای خوردگی و رسوب در نظر گرفته شده و ضخامت هر قسمت از مبدل با توجه به میزان PH آب استخر محاسبه شده است. ضخامت تیوبهای داخلی مبدل ترموپول 1 میلیمتر و پوسته آن 3 میلیمتر می باشد كه از نمونه خارجی آنها ضخیم تر بوده و طول عمر بالاتری خواهد داشت. در ساخت مبدل استخری ترموپول برای بالا بردن راندمان ، تیوبهای كاروگیت (شیاردار) بکار می رود. استفاده از این تیوبها باعث مغشوش شدن جریان سیال در داخل لوله و افزایش انتقال حرارت شده و در نتیجه راندمان حرارتی مبدل بالاتر خواهد رفت.

4- از منظر نگهداری : مبدل استخری ترموپول در دو نوع ساده و فلنج دار تولید می گردد. اگر نگهداری استخر اصولی انجام شود و انواع رسوب و مواد زائد به مبدل وارد نشود ، از مبدل ساده كه ارزان تر است استفاده می شود. در غیر اینصورت می توان  از مبدل های فلنج دار ترموپول استفاده نمود . این مبدلها قابلیت بازشوندگی هدهای جلویی و تمیزكاری داخل تیوبها را دارد.

محاسبه مبدل استخر

برای محاسبه ظرفیت مبدل استخر، ابتدا باید حجم استخر را بدست آوریم. سپس مطابق استاندارد ASHREA به محاسبه بارهای حرارتی آن بپردازیم. ابتدا باید زمان پیش گرمایش را از جداول مربوطه استخراج کرده و دبی مبدل را بر حسب آن محاسبه کنیم. در استاندارد ، زمان پیش گرمایش استخر معمولا 24 ساعت و دبی تصفیه آن هر 6 تا 8 ساعت در نظر گرفته شده است. پس برای محاسبه دبی ، حجم استخر را بر زمان پیش گرمایش تقسیم می کنیم و دبی مبدل را بدست می آوریم.سپس با استفاده از فرمولهای مربوطه به محاسبه بارهای پیش گرمایش ، بار نفرات حاضر، بار اتلاف حرارتی از سطح و …  می پردازیم.

بخاطر پیچیدگی و وقت گیر بودن این محاسبات ، شما کاربر گرامی می توانید به راحتی به لینک زیر وارد شده و توسط نرم افزار ترموسافت ، مبدل حرارتی استخر مورد نیاز خود را محاسبه فرمایید. (برای ورود اینجا را کلیک کنید)

در این نرم افزار ، به بخش “استخر،سونا و جکوزی” وارد شده و  آیکون مبدل را انتخاب کنید تا به برنامه مربوطه هدایت شوید. سپس با انتخاب “محاسبه مبدل حرارتی استخر” می توانید انواع بارهای حرارتی استخر و مبدل مناسب را محاسبه نمایید.

 

نحوه نصب مبدل استخر:

طریقه نصب مبدل حرارتی استخر بسیار ساده می باشد. کافیست لوله ورودی و خروجی استخر را مطابق شکل زیر به دو سر مبدل وصل کرده و ورودی و خروجی آب دیگ را نیز به قسمت پوسته آن متصل نمایید. البته باید توجه داشته باشید که اینکار را مطابق جهت های نشان داده شده انجام دهید . زیرا باید جریانهای ورودی و خروجی آب دیگ و استخر مخالف هم باشند تا بالاترین راندمان از مبدل حاصل گردد.

انتخاب مبدل استخر ترموپول

برای انتخاب مبدل استخر، می توانید توسط جدول زیر بر اساس حجم استخر ، مبدل مناسب را انتخاب فرمایید. بعنوان مثال اگر یک استخر 70 مترمکعب دارید می توانید از یک مبدل ترموپول با ظرفیت 80 کیلووات یعنی مدل TPM-80 استفاده نمایید. توجه بفرمایید که این ظرفیت برای مبدل های استخر ترموپول و با سطح حرارتی خاص آن طراحی شده و ممکن است در برندهای دیگر جوابگوی نیاز شما نباشد.

 

 

ویژگی های مبدل استخری ترموپول THERMOPOOL-TPM Type:

  • طراحی و تولید مبدل ترموپول جهت استخر در ظرفیتهای بالا تا 600Kw برای اولین بار در كشور
  • تمامی اجزاء مبدل شامل پوسته،تیوب،تیوب شیت، بوشن و بافلها بصورت كامل از جنس استنلس استیل تولید می گردد.
  • دستگاه دارای تیوبهای شیاردار (کاروگیت) جهت تبادل حرارتی بهتر و افزایش راندمان می باشد.
  • ضخامت تیوبهای داخلی 1mm بوده و از نوع بدون درز برای ورود آب استخر با فشار كاری حداكثر 10 بار می باشد.
  • پوسته مبدل به ضخامت 3mm بوده و مناسب گردش آب دیگ با فشار كاری 7 بار می باشد.
  • مبدلهای استخری ترموپول با رنگ الکترواستاتیک كوره ای پوشش دهی می شوند.
  • مطابق استاندارد ASHRAE ، دبی تمامی مبدلها برحسب یكبار گردش كل آب استخر در هر 6 ساعت می باشد.
  • در طراحی مبدل استخر ، دمای اولیه آب 4 درجه سلسیوس و دمای نهایی بعد از  24 ساعت 26 درجه سلسیوس در نظر گرفته شده است.
  • در هنگام پیش گرمایش استخر ، ورودی آب دیگ به مبدل 80 درجه سلسیوس تنظیم گردد.
  • مبدل های استخر ترموپول در دو طرح “ساده” و “فلنج دار” (برای تمیزكاری رسوب داخل تیوبها) قابل سفارش می باشد.
  • طراحی و ساخت مبدلهای ترموپول بر حسب استانداردهای ASME و TEMA انجام می پذیرد.
  • در صورت نیاز مشتری ، امكان تولید مبدل ترموپول از جنس SS316L نیز وجود دارد.

 

گارانتی مبدل استخر ترموپول THERMOPOOL :

  • مبدل استخر یا جكوزی ترموپول از تاریخ ساخت به مدت 3 سال گارانتی می باشد.
  • مبدل های حرارتی ترموپول دارای خدمات پس از فروش به مدت 10 سال می باشند.
,

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی پوسته و لوله یکی از کاربردی ترین انواع مبدل حرارتی در صنایع می باشد. بطور کلی این مبدل ها را می توان یکی از بادوام ترین و ارزان ترین مبدل های موجود دانست . یکی دیگر از عوامل برتری این مبدلها تعمیرات آسان آنها می باشد که در صنایع بسیار مهم می باشد.

از عوامل مهم دیگر در انتخاب مبدل حرارتی ، سازگاری آنها با رسوب داخل سیالات می باشد . مبدل پوسته و لوله را می توان با مقادیر مختلف رسوب به راحتی طراحی نمود . این امر بخاطر امکان افزایش قطر لوله های داخلی می باشد.

عامل مهم دیگر در طراحی مبدل حرارتی ، خوردگی سطوح انتقال حرارت در اثر تماس سیالات است . در مبدل حرارتی پوسته و لوله امکان تغییر جنس تیوبها و ضخامت آنها نسبت به دیگر مبدل ها بیشتر است. لذا در سیالاتی که خوردگی آنها زیاد است و نیاز به جنس خاص یا ضخامت بالا دارد از مبدل حرارتی پوسته و لوله استفاده می شود.

همانطور که گفته شد یکی از برتریهای این نوع مبدل نسبت به انواع دیگر آن ، تعمیر پذیر بودن آسان آن است. در جایی که نیاز به تعویض لوله ها یا تمیزکاری لوله ها می باشد ، این نوع مبدلها به راحتی و با باز کردن چند پیچ این امکان را به کاربر می دهد تا با تعمیرات و نگهداری آسان آن بصورت دوره ای ، راندمان انتقال حرارت آن را حفظ نماید.

در این مقاله سعی خواهیم کرد به تعریف مبدل حرارتی و انواع آن ، اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله ، طراحی مبدل پوسته و لوله و همچنین تعیین قیمت مبدل پوسته و لوله بپردازیم.

 

مبدل حرارتی چیست و چگونه کار می کند؟

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مبدل حرارتی به دستگاهی اطلاق می شود که حرارت را از یک سیال نظیر آب ،روغن ، بخار و … گرفته و به سیال دیگری انتقال می دهد. این فرآیند باعث گرم شدن یک سیال و خنک شدن سیال دیگر خواهد شد. در صنایع نیز از مبدل حرارتی برای هر دو منظور استفاده می شود. ممکن است بخواهیم آبی را توسط بخار گرم کنیم یا هوا را توسط گازهای مبرد خنک کنیم.

مبدلهای حرارتی در کل به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم می توانند انتقال حرارت را انجام دهند. در روش مستقیم دو سیال بدون واسط با هم برخورد کرده و انتقال حرارت و جرمی انجام می دهند . مانند گرمایش آب توسط بخار در دی اریتور . اما در بیشتر موارد انتقال حرارت بصورت غیر مستقیم و توسط یک فلز واسط انجام می شود. این فلز واسط می تواند بصورت یک لوله در مبدل بکار رود که به آن تیوب می گویند یا بصورت صفحاتی باشد که دو سیال را از هم جدا می کنند. اما در کل این فلز باید دارای خواصی چون انتقال حرارت خوب و میزان خوردگی کم با آن دو سیال باشد. مبدل حرارتی به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند که می توانید با کلیک بر لینک روبرو با آنها آشنا شوید. (انواع مبدل حرارتی)

مبدل حرارتی پوسته و لوله دستگاهی است که در آن یک سیال در داخل تعدادی لوله و سیال دیگر در خارج آنها جریان پیدا می کنند. در اثر این جریان ، سیال گرم حرارت خود را به دیواره لوله ها منتقل می کند و لوله ها نیز این حرارت را به سیال سرد انتقال می دهند.در فیلم زیر می توانید با طرز کار مبدل حرارتی پوسته و لوله و اجزای آن آشنا شوید.

 

مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست و چگونه کار می کند؟

برای مشاهده طرز کار مبدل حرارتی روی عکس بالا کلیک کنید.

اجزای تشکیل دهنده مبدل حرارتی پوسته و لوله

 

مبدل حرارتی پوسته و لوله از اجزای بسیار ساده ای تشکیل شده است . این امر باعث می شود تهیه مواد اولیه ساخت آن و تعمیرات و جایگزینی آن به راحتی انجام شود. مبدل حرارتی پوسته و لوله در انواع مختلفی ساخته می شود اما اجزای آن شبیه هم می باشد. یک مبدل پوسته  لوله شامل اجزاء زیر می باشد:

اجزای تشکیل دهنده مبدل حرارتی پوسته و لوله

لوله های داخلی یا تیوب:
  • لوله های داخلی که تیوب نامیده می شوند و در حقیقت همان فلز واسط و سطح انتقال حرارت می باشد . تیوب طوری طراحی می شود که علاوه بر انتقال حرارت ، در مقابل خوردگی ، فشار ، رسوبات و دما مقاوم باشد . ممکن است داخل یا بیرون این تیوبها فین دار باشند که در افزایش انتقال حرارت بسیار موثر و کاربردی هستند. معمولا جنس این تیوب ها استنلس استیل ، کربن استیل و یا مس می باشد . ( لینک شرکت مس شهید باهنر)
پوسته مبدل حرارتی:
  • پوسته از یک لوله با قطر زیاد ساخته می شود که تیوبها را در برمیگیرد . سیالی که در پوسته  جریان دارد  از یک سمت آن وارد شده ، لابلای تیوبها حرکت کرده و از سمت دیگر خارج می شود. جنس پوسته از نوع کربن استیل ، استنلس استیل ، برنج ، تیتانیوم و یا حتی شیشه و … می باشد. انتخاب جنس پوسته رابطه مستقیمی با میزان خوردگی سیال داخل آن دارد. البته عواملی چون فشار و دما نیز در تعیین ضخامت پوسته نقش کلیدی دارند. پوسته می تواند دارای سطح مقطع گرد یا چند ظلعی باشد اما بخاطر تحمل فشار بالایی که سطح مقطع گرد دارد معمولا پوسته بصورت یک لوله ساخته می شود. این لوله معمولا  از نوع ورق نورد شده ، لوله درزدار، لوله اسپیرال یا لوله بدون درز می باشد.
صفحه لوله یا تیوب شیت:
  • تیوب شیت مبدل در حقیقت یک صفحه فلزی گرد  با ضخامت بالاست. تیوب شیت در یک یا دو طرف پوسته نصب می شود . برروی آن جای اتصال تیوبها سوراخکاری شده و تیوب ها داخل سوراخهای آن نصب خواهند شد.وظیفه اصلی تیوب شیت جدا کردن دو سیال پوسته و لوله و همچنین پاس بندی کردن مبدل برای رفت و برگشت بیشتر سیال داخل لوله می باشد.

تیوب شیت یا صفحه لوله

کلگی یا هد مبدل حرارتی:
  • هدهای مبدل پوسته لوله (بونت ها) در جلوی تیوب شیت ها بسته می شوند و دو وظیفه مهم برعهده آنها می باشد. اول آنکه باعث تغیر مسیر سیال داخل تیوبها می شود . یعنی می توان مبدل را توسط یک یا چند پارتیشن داخل هد ها بصورت چند پاس طراحی کرد. بنابراین سیال داخل تیوبها چندبار از ابتدا تا انتهای مبدل را طی نماید که اینکار باعث افزایش راندمان و کاهش طول مبدل خواهد شد. ثانیا با بازکردن این هدها امکان تعمیر یا تمیزکاری سمت تیوبها فراهم خواهد شد.

 

بافل یا صفحات جداکننده:
  • بافل ها یکسری صفحات سوراخکاری شده شبیه تیوب شیت هستند . بافل ها درون دسته لوله ها بصورت منظم و تعداد مشخص و با فواصل طراحی شده، نصب می شوند. بافل ها دو نقش مهم در مبدل حرارتی پوسته و لوله دارند. اولا باعث می شوند که سیال داخل پوسته بصورت مستقیم از لابلای لوله ها عبور نکند . بافلها مسیر سیال را بصورت مارپیچ و عمود به تیوبها تغییر می دهند . بنابراین راندمان انتقال حرارت سیال داخل پوسته و تیوبها افزایش می یابد. در ثانی فاصله بین تیوبها را حفظ می کنند .زیرا افزایش یا کاهش فاصله تیوبها باعث کاهش انتقال حرارت و رسوب گرفتگی بین تیوبها می گردد.

بافل مبدل حرارتی پوسته و لوله

تای رود:
  • تای رودها میله یا لوله هایی هستند که وظیفه آنها فیکس نگه داشتن فاصله بین بافل ها می باشد.آنها بصورت عمود بر تیوب شیت نصب  و بافلها برروی آنها نصب می شوند.
نازل ها:
  • معمولا دو عدد نازل بصورت فلنج یا بوشن برای ورود و خروج سمت تیوبها و دو عدد برای ورود و خروج سیال سمت پوسته ها برروی مبدل تعبیه می شوند.

 

  • لوازم مورد نیاز دیگر مانند واشرها ، پیچ های تیوب شیت و هدها ، پایه های مبدل، اتصالات اضافی و بوشنهای دستگاههای اندازه گیری و …

 

انواع مبدل حرارتی پوسته و لوله

در استاندارد TEMA ،مبدل حرارتی پوسته و لوله به سه قسمت اصلی تقسیم می شود. کلگی یا بونت جلو(Front Head) ، پوسته(Shell)  و بونت عقب(Rear Head). هر کدام از این سه قسمت بر حسب نوع سیال ، دمای کاری ، فشار کاری و …. به انواع مختلفی ساخته می شوند. اما بطور کلی مبدل های حرارتی پوسته ولوله به سه تیپ فیکس تیوب باندل یا دو سر ثابت ، فلوتینگ هد یا یکسر شناور (Floating Head) و یو شکل (U-Type)  تقسیم بندی می شوند. در عکسهای زیر قسمتهای مختلف یک مبدل حرارتی پوسته و لوله استاندارد را مشاهده می فرمایید.

 

هد جلویی یا بونت جلویی مبدل حرارتی پوسته و لوله

انواع پوسته مبدل حرارتی

کلگی عقب یا بونت عقب مبدل حرارتی پوسته و لوله

طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله

 

بطور کلی طراحی مبدل حرارتی به سه بخش زیر تقسیم می شود:

طراحی ترمال یا طراحی حرارتی :

مهندسان طراح در این بخش ابتدا از طریق داده های مسئله نظیر دبی ، دمای اولیه و دمای نهایی سطح انتقال حرارت را محاسبه می کنند. برای طراحی باید چند پارامتر دیگر بعنوان شاخص در نظر گرفته شود. بعنوان مثال مشخصات فیزیکی سیال ،جنس تیوب ها ، قطر تیوب ها ، ضخامت تیوبها ، فاصله آنها و فاصله بافل ها. همچنین تعداد مسیر رفت و برگشت سیال یا تعداد پاس مبدل در طراحی و محاسبه سطح حرارتی نقش بسزایی دارد.

محاسبات ترمال مبدل حرارتی بر اساس روابط مکانیک سیالات و ترمودینامیک انجام می شود . سپس از طریق آن سطح انتقال حرارت ، تعداد تیوب ها ، قطر پوسته ، طول مبدل و پارامترهای فیزیکی دیگر بدست می آید. خوشبختانه اکنون با وجود نرم افزارهای به روز و قوی مانند ASPEN و HTRI ، محاسبه مبدل حرارتی دقیقتر و راحت تر شده است . اما بخاطر وجود روابط پیچیده در محاسبه مبدل های حرارتی ، حتی در نرم افزارها  بازهم امکان خطا وجود داشته و لازم است این محاسبات توسط مهندس خبره و با تجربه انجام شود.

نرم افزار aspen one

محاسبات مکانیکال:

بعد از طراحی حرارتی نوبت به محاسبات مربوط به تعیین ضخامت ، تحلیل تنشها و دیگر پارامترهای مربوط به تحمل فشار و استرس در بخشهای مختلف مبدل می رسد. برای اینکه یک مبدل بتواند طی سالهای متمادی به درستی کار کند و عواملی چون ترکیدگی در اثر فشار، پدیده رزونانس و ویبره و … در آن لحاظ شده باشد باید عوامل مهمی چون سرعت سیال در داخل تیوبها و پوسته ، نوع تیوب باندل ، اتصال تیوبها به تیوب شیت و دهها عامل دیگر توسط مهندس محاسب یا نرم افزار مدل شود تا بهترین نتیجه برای اجزای یک مبدل حرارتی بدست آید.

تهیه نقشه:
  • پس از انجام دو مرحله بالا ، یک نقشه کامل جهت ساخت مبدل تهیه می شود. در این نقشه باید ابعاد ، ضخامت ، نوع اتصال هر دو قطعه ، نقشه برشکاری هر قطعه و جانمایی اتصالات مشخص شود. همچنین در آن نحوه تست ، فشار و دمای کاری مبدل ، ایزولاسیون و خلاصه هر آن چیزی که برای ساخت مبدل حرارتی مورد نیاز است گنجانیده می شود.

نحوه ساخت مبدل حرارتی پوسته و لوله:

بر حسب نقشه های تایید شده از طرف کارفرما ، مراحل زیر برای ساخت یک مبدل حرارتی انجام می پذیرد:

خرید متریال:
  • ابتدا لیست قطعات مورد نیاز جهت خرید، از نقشه استخراج شده و خرید آنها انجام می شود.
  • ابعاد متریال خریداری شده از نظر ضخامت و غیره اندازه گیری می شود.
  • جهت حصول اطمینان از صحت جنس مواد اولیه و تطابق آنها با لیست متریال موجود در نقشه ، مقداری از متریال را به آزمایشگاه ارسال می کنند . سپس تاییدیه آزمایشگاه شامل نتایج ترکیبات مواد ، تست کشش و … را کسب می نمایند.
برشکاری و فرم دهی:
  • پس از کسب تاییدیه از آزمایشگاه ، نقشه برش متریال بر حسب نقشه اصلی تهیه و متریال هر جزء مبدل حرارتی برشکاری می شود و در انتها توسط مهندس ناظر چک ابعادی می شود.
  • سپس هر جزء که نیاز به فرم دهی دارد ، با ابزار مخصوص و استاندارد فرم دهی می شود. بعنوان مثال در مبدلهای طرح U شکل ، باید تیوب ها توسط دستگاه u-bender خم شوند. یا فلنج ها و تیوب شیت ها باید تراشکاری شده و مطابق نقشه سوراخکاری شوند. در این مرحله نیز تمام ابعاد بدست آمده باید توسط مهندس ناظر ،کنترل شده و ابعاد در فرم مربوطه ثبت گردد.
اسمبل اجزای مبدل حرارتی:
  • برروی تیوب شیت ، تیوبها نصب می شود و ما بین آنها بافلها جاگذاری می شوند. فاصله گذاری بین بافلها در حفظ راندمان دستگاه بسیار مهم است. لذا از تعدادی تای رود و اسپیسر برای فیکس کردن فاصله بافلها استفاده می شود. در ضمن فیکس کردن بافلها بدلیل جلوگیری از ویبره آنها و در نتیجه خورده شدن تیوبهایی که در تماس با بافلها هستند ضروری می باشد.
  • سپس سر تیوبها باید به تیوب شیت فیکس شوند. برای اینکار معمولا از دو روش اکسپند کردن و یا جوشکاری سر تیوب ها یا تلفیق هر دو روش برای مقاوم سازی تیوبها در برابر فشار و نشتی استفاده می شود.

اتصال تیوب به تیوب شیت

  • به موازات ساخت تیوب باندل ، پوسته مبدل نیز باید ساخته شود. لذا برروی پوسته نازلهای ورودی و خروجی جانمایی شده و برشکاری می شوند. فلنج های اتصال به تیوب شیت نیز به آن جوشکاری شده و اتصالات و موارد دیگر نظیر پایه و قلاب برروی آن نصب می شوند.
  • هد های مبدل نیز بر اساس تعداد پاس مبدل و نازلهای ورودی و خروجی مطابق نقشه ساخته می شوند. لازم بذکر است هدهای مبدل حرارتی پوسته و لوله در استاندارد TEMA دارای اشکال مختلفی است. این طرحها به کاربر امکان باز و بسته شدن راحت و دسترسی به داخل تیوبها را می دهد.
  • پس از جوشکاری و آماده سازی پوسته باید داخل پوسته مبدل کاملا تمیزکاری شود تا هر گونه زوائد از داخل آن پاکسازی گردد.

 

تست هیدرواستاتیک مبدل حرارتی پوسته و لوله:

آماده سازی مبدل حرارتی برای تست:
  • ابتدا هر دو قسمت تیوب باندل و پوسته توسط مهندس ناظر مطابق نقشه چک می شود.
  • سپس باید تیوب باندل را به داخل پوسته وارد کرد تا برای تست اولیه آماده گردد. برای این کار معمولا از تسمه لاستیکی استفاده می شود. بدین طریق زیر تیوب باندل را مهار کرده و بدون خسارت به آن به داخل پوسته هل می دهند. سپس پیچها و واشرهای تیوب شیت و فلنج بدنه را محکم می بندند.

 

  • نحوه ساخت مبدل حرارتي پوسته و لوله
تست اولیه:
  • برای تست اولیه ابتدا هدها را نمی بندند و از سمت پوسته آب را وارد می کنند و تحت فشار قرار می دهند. هرکدام از تیوبها که عیوبی نظیر سوراخ شدگی یا اکسپند ناقص داشته باشند در این نوع تست مشخص می شوند.بنابراین تولید کننده باید نسبت به رفع این عیوب اقدام نماید.
تست نهایی:
  • پس از تست اولیه نوبت به تست اصلی مبدل می رسد. پس هدها را هم در سر مبدل می بندند و کاملا پیچها را محکم می کنند.
  • حال از دو سمت پوسته و لوله آب را وارد کرده و 1.5 برابر فشار کاری هر سمت به آن فشار وارد می کنند. لازم بذکر است که افزایش فشار نباید بصورت ناگهانی باشد. بلکه باید زمان مشخصی را طبق استاندارد به افزایش فشار اختصاص داد.
  • سپس به مدت یک تا دو ساعت مبدل را تحت فشار ثابت نگه می داریم . البته باید دقت نمود که گیج های فشار کالیبره بوده و خطا نداشته باشد.
  • پس از این زمان اگر افت فشار در دو سمت مشاهده نشد به مرور فشار تست را می شکنیم تا فشار به صفر برسد و آب را بصورت کامل خارج می کنیم.
  • در مرحله آخر باید دقت نمود که آب داخل بصورت کامل خشک شود تا به مرور بین تیوبها و پوسته پیل شیمیایی تشکیل نشود.
  • مطابق تست انجام شده یک برگه گزارش تست شامل نمودارها ، نحوه تست، نوع سیال و … تهیه شده و به کارفرما ارائه می شود.

 

رنگ آمیزی و مراحل نهایی

  • ابتدا باید سطوح مبدل را بصورت کامل از زوائد جوشکاری پاک نمود. برای اینکار معمولا از فرچه سیمی و سنگ فرز استفاده می شود. البته باید دقت داشت که هر گونه سنگ زنی و جوشکاری مجدد خطوط جوش بعد از تست هیدرو استاتیک ممنوع می باشد.
  • پس از این مرحله باید سطح پوسته و کلگی ها سندبلاست شوند. معمولا سندبلاست برحسب کد SA2 1/2 انجام می شود.
  • پس از آن مطابق اسپک رنگ داخل نقشه ،بصورت لایه لایه رنگ آمیزی انجام می شود. معمولا سه لایه آستر ، میانی و نهایی برروی مبدل اجرا می شود.

 

قیمت مبدل حرارتی پوسته و لوله:

برای محاسبه قیمت مبدل حرارتی پوسته و لوله ابتدا باید اجزای آنرا از محاسبات و نقشه استخراج گردد. سپس یک جدول متره برآورد از اجزا و قیمت هر جزء تهیه نمود. در نهایت بر حسب این جداول و سود منطقی شرکت سازنده ، قیمت آن به خریدار اعلام می گردد. البته می توان برای مبدل های پر کاربرد نظیر مبدل های استخر یا گرمایش از کف و … که روتین هستند بر حسب سطح حرارتی آنها قیمت را به مشتری اعلام نمود. اما اکنون با توجه به تغییرات روزانه قیمت متریال ، تهیه لیست قیمت برای مبدل های حرارتی امکان پذیر نمی باشد. لذا خریداران محترم می توانند با بخش فروش شرکت مبدل سازان مبنا برای اطلاع از آخرین قیمت تماس حاصل فرمایند.

شرکت مبدل سازان مبنا بعنوان یک شرکت تولید کننده مبدل حرارتی توانسته است با بهره گیری از متخصصان با تجربه و تیم تولید ماهر خود تمامی خدمات A تا Z طراحی و ساخت انواع مبدل خرارتی را به شرکتهای خریدار ارائه نماید.

کاتالوگ مبدل حرارتی پوسته و لوله:

محاسبه مبدل های حرارتی پوسته و لوله با توجه به گستردگی سیالات باید توسط مهندس مکانیک سیالات یا تاسیسات مکانیکی ساختمان صورت پذیرد. اما ما در این بخش محاسبه و انتخاب چهار نوع مبدل بخار به آب و مبدل حرارتی آب به آب و مبدل استخر و مبدل جکوزی را بصورت جدول در اختیار شما قرار می دهیم .  شما می توانید بدون انجام محاسبات پیچیده و بصورت تقریبا دقیق این چهار نوع مبدل پرکاربرد را انتخاب نمایید.شرکت مبدل سازان مبنا سعی نموده در کاتالوگ خود از مدل های استاندارد بزرگترین و بهترین شرکت سازنده مبدل حرارتی نظیر Bell & Gossett نیز استفاده نماید تا انتخاب مبدل حرارتی برای مهندسین محاسب آسانتر گردد.

 

1- مبدل حرارتی آب به آب پوسته و لوله:

مبدل آب به آّب پوسته و لوله نوعی مبدل است که حرارت را از یک آب گرم گرفته و در سمت دیگر به آب سردتر منتقل می کند. پس دارای هر دو کاربرد گرمایشی و سرمایشی می باشد. بعنوان مثال در یک مبدل گرمایش از کف ،آب داغ بویلر که معمولا دارای دمای بالا بوده و مناسب استفاده در گرمایش از کف نیست را از یک سمت مبدل وارد می نمایند و از سمت دیگر ،آب سیرکوله گرمایش از کف ساختمان را وارد مبدل می کنند تا دمای آن پس از انتقال حرارت به 55 درجه سانتیگراد برسد. یا در نیروگاههای برق هنگامی که آب رادیاتور دیزل ژنراتورهای بزرگ در اثر فعالیت موتور گرم می شود، توسط آب کولینگ تاور در یک مبدل حرارتی واسط خنک شده و دوباره به رادیاتور موتور بر می گردد .در اینجا مبدل حرارتی نقش یک خنک کننده را ایفا می نماید.

کاتالوگ محاسبه مبدل آب به آب پوسته و لوله را از اینجا دانلود فرمایید.

 

2- مبدل حرارتی بخار به آب پوسته و لوله:

کاربرد مبدل بخار به آب پوسته و لوله: هنگامی که بخواهیم آب را توسط انرژی بخار گرم کنیم باید از یک مبدل بخار به آب یا اصطلاحا کندانسور بخار استفاده نماییم. در مبدل پوسته و لوله بخار به آب، انرژی حاصل از کندانس بخار که معمولا در سمت پوسته جریان دارد به آب منتقل می شود. مبدل بخار به آب در سیستم های تاسیساتی مختلف نظیر گرمایش آب فن کویل ها،هواساز،رادیاتورها و یونیت هیترها از طریق دیگ بخار کاربرد فراوانی دارد.

کاتالوگ محاسبه مبدل بخار به آب پوسته و لوله را از اینجا دانلود فرمایید.

 

3-مبدل حرارتی استخر و مبدل حرارتی جکوزی :

مبدل حرارتی استخر : این مبدل حرارتی جهت گرمایش آب استخر استفاده می شود و انرژی مورد نیاز آن توسط دیگ آبگرم  تامین می شود. توسط مبدل استخر دمای آب باید مطابق استاندارد به 26 درجه سانتیگراد برسد.زمان پیش گرمایش آب استخر معمولا 24 تا 48 ساعت می باشد. پس از آن زمان هر بار سیرکوله و فیلتراسیون آب استخر هر 6 ساعت تا 8 ساعت می باشد. این مبدل در دو طرح استنلس استیل و یو شکل مسی توسط شرکت مبدل سازان مبنا تحت برند ترموپول تولید می شود.  مبدل استخر استیل این شرکت برای ظرفیت های مختلف استخر توسط نرم افزارهای به روز طراحی شده است.

 

مبدل حرارتی جکوزی: این نوع مبدل برای گرمایش آب جکوزی توسط آب داغ دیگ بکار می رود. دمای مورد نیاز جکوزی مطابق استاندارد 40 درجه سانتیگراد می باشد . زمان پیش گرمایش استخر 2 ساعت و زمان سیرکوله آب جکوزی بین 20 دقیقه تا نیم ساعت می باشد.مبدل حرارتی جکوزی در دو طرح مبدل جکوزی استیل و مبدل جکوزی یو شکل تولید می شود. شما می توانید به راحتی و با داشتن ابعاد جکوزی ، مبدل جکوزی مورد نیاز خود را از کاتالوگ این شرکت انتخاب نمایید.

کاتالوگ مبدل حرارتی استخر و مبدل حرارتی جکوزی را از اینجا دانلود فرمایید.

,

مبدل حرارتی هلیكال

مبدل حلزونی یا مبدل هلیکال

مبدل حرارتی هلیكال یک مبدل دو لوله ای است که از یک لوله فنری شکل و یک مخزن ساخته شده است. در داخل لوله های این مبدل باید سیالی وارد شود که دارای دبی کم ، میزان سختی کم و افت فشار مجاز زیاد باشد. از این نوع مبدل بیشتر در پکیج های آبگرم بهداشتی استفاده می شود.   مبدل حرارتی هلیكال از یك یا چند لوله با تعداد محدود اما با طول بلند تشكیل شده است كه با توجه به سطح مقطع عبوری كمی كه دارند برای دبی های پایین طراحی شده اند. طول بلند آنها نیز باعث بوجود آمدن بیشترین تفاوت دمایی بین ورودی و خروجی سیال داخل لوله خواهد شد.بخاطر همین در تهیه آب بهداشتی یک آپارتمان که باید دمای آب مصرفی با دبی كم (مثلا با 2 تا 4 گالن در دقیقه) تا 60 درجه سلسیوس بالا رود بسیار مناسب می باشد.

 

نقشه مبدل حلزونی یا مبدل هلیکال
بخاطر آنكه بتوانند این لوله ها را در كمترین فضا جانمایی كنند آنها را بصورت فنری (هلیكال) می سازند تا به راحتی درون یك پوسته استوانه ای شكل قرارگیرد.

کاربرد مبدل هلیکال

مبدل هلیکال در برخی تجهیزات مانند پکیج ها که نیاز به یک حجم ذخیره کوچک داریم و از طرفی فضا محدود است و نمی توان از لوله های مستقیم در مبدل استفاده نمود ، بکار می رود.

کاربرد دیگر این مبدل زمانی است که یک سیال دبی کمی داشته و عملا استفاده از مبدل پوسته و لوله و چندلوله ای مقدور نباشد.

هنگامی که یکی از سیالات دو یا چند فازی شود نیز می توان از این نوع مبدل استفاده نمود.

در ضمن زمانی که فشار یکی از سیالات کم بوده یا افت فشار مجاز کم باشد می توان آنرا به داخل پوسته مبدل هلیکال فرستاد. زیرا در سمت پوسته ، افت فشار ناچیزی وجود دارد.

 

کویل مبدل حلزونی

مبدلهای هلیكال ساخت شركت مبدل سازان مبنا دارای یك پوسته از جنس كربن استیل ، استنلس استیل یا گالوانیزه مرغوب است كه داخل آن یك یا دو ردیف لوله مسی بصورت هلیكال نصب شده است .
محاسبه ترمال و مكانیكال این نوع مبدل بصورت دقیق توسط مهندسان این شركت انجام می پذیرد تا بالاترین راندمان حرارتی از مبدل بدست آید.

 

جزئیات
دارای یك پوسته از جنس كربن استیل ، استنلس استیل یا گالوانیزه مرغوب

كويل از جنس مسی يا استنلس استيل

,

مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی چیست؟

مبدل حرارتی دستگاهی است كه به منظور انتقال حرارت بین دو سیال استفاده می شود و كاربرد فراوانی در صنایع تاسیسات ، نفت و پتروشیمی دارد. تقریبا هیچ صنعتی را نمی توان یافت كه از یكی از انواع مبدل های حرارتی استفاده نكند. مبدل حرارتی به چندین نوع تقسیم بندی می شود كه مبدل حرارتی صفحه ای یكی از آنها می باشد.

مبدل حرارتی صفحه ای دستگاهی است که انتقال حرارت در آن از طریق تعدادی صفحات فلزی شیاردار انجام می شود و نسبت به انواع دیگر مبدل حرارتی، دارای حجم کمتر و راندمان بالاتری می باشد.

مزایای مبدل حرارتی صفحه ای :

– بدلیل ضخامت کم صفحات این مبدل و همچنین شیارهایی با قطر کم جهت عبور سیال و بوجود آمدن جریان مغشوش و گردابی ، ضرایب انتقال حرارت آن بالاتر از انواع دیگر مبدلها می باشد.
– استفاده از این نوع مبدل بدلیل ساختار خاص داخلی آن و نازک بودن صفحات آن در مواردی که اختلاف دمای بین سیال گرم و سرد کم می باشد بسیار مناسب می باشد.
– مبدلهای صفحه ای نسبت به سطح حرارتی خود دارای وزن و حجم کمی هستند . بنابراین نسبت به دیگر انواع مبدل حرارتی کوچکتر و دارای راندمان بالاتر خواهند بود که این امر به نصب آسانتر و جانمایی بهتر آن کمک می نماید.
– در مبدل صفحه ای واشردار  امکان کاهش یا افزایش تعداد صفحات وجود دارد . بنابراین با کاهش یا افزایش دما یا دبی در مبدل می توانیم به راحتی تغییراتی در تعداد صفحات آن دهیم تا توان مبدل و سایر مشخصات مکانیکی تغییر کند.

بخاطر دوبله بودن واشرها در قسمت ورودی و خروجی سیال به مبدل ، امکان نشتی بین دو سیال از بین می رود و در صورت نشتی هر یک از آنها ، سیال فقط به بیرون مبدل نشت کرده و قابل مشاهده است .
-بدلیل آنکه این نوع مبدلها به راحتی از  طریق چند پیچ باز می شوند ، تعمیرات و عوض کردن صفحات آن و اسید شویی و رسوبگیری از آن به راحتی انجام می شود.
– بخاطر کوچک بودن شیارهای صفحات، حجم بسیار کمی از سیال در مبدل حرارتی گردش می نماید . بنابراین وزن پر و خالی مبدل اختلاف زیادی نخواهد داشت که این امر به انتخاب استراکچر محل نصب کمک شایانی می نماید.
-در مبدلهای صفحه ای می توان بر حسب ویسکوزیته سیال به راحتی صفحه مخصوص به آنها را انتخاب نمود . صفحات با شیارهای عمق کم برای سیالات با ویسکوزیته کم و صفحات با شیار های عمیق برای سیالات با ویسکوزیته بالا کاربرد دارند.

 

اجزاء تشکیل دهنده مبدل صفحه ای:

اجزای مبدل صفحه ای

– فریم : دو صفحه بزرگ و ضخیم فلزی هستند که در ابتدا و انتهای مبدل نصب شده و صفحات انتقال حرارت بین آندو قرار می گیرند. فریم ابتدای مبدل حرارتی صفحه ای بصورت ثابت (Fixed Cover) و فریم انتهای مبدل بصورت متحرک می باشد(Movable Cover) .
– پلیت ها (Plate Pack): تعدادی صفحه نازک فلزی هستند که عمدتا از جنس استنلس استیل 304  و 316 ساخته می شوند . این صفحات دارای شیارهای نازکی هستند که سیال داخل آنها حرکت می کند و در حقیقت بعنوان فلز واسط باعث انتقال حرارت بین دو سیال در مبدل می شوند.
–  واشر ها (Gasket):که برای آب بندی دو سیال در مبدل حرارتی صفحه ای استفاده می شوند و از جنسهای مختلف و مقاوم به دما و خوردگی ساخته می شوند .
– نازل ها (Nozzle) : تعدادی نازل ورودی و خروجی دو سیال می باشند و در انواع مختلف فلنجی یا رزوه ای برروی فریم میدل صفحه ای نصب می شوند.
– تعدادی پیچ و مهره (Stud Bolt) که نقش آنها سفت کردن همه فریمها و صفحات و واشرها بهم می باشد تا امکان نشتی را در مبدل حرارتی صفحه ای از بین برده و مبدل یکپارچه گردد.
– یکعدد میله در پایین مبدل (Guide Bar) : که تمام پلیت ها را در یک مسیر و بصورت صاف و پشت سرهم نگه می دارد.

– یکعدد ناودانی یا پروفیل در بالای مبدل (Carryng Bar) : که مانند میله فوق عمل کرده و علاوه بر آن بعنوان یک نگهدارنده برای جابجایی پلیت ها مورد استفاده قرار می گیرد.

 

مبدل صفحه ای چگونه کار می کند؟

انتقال حرارت در مبدل صفحه ای به اینصورت است كه دو سیال از ورودی های دستگاه وارد شده و بخاطر اینكه واشر بین صفحات در قسمتهای اتصال كانال ورودی یكی در میان باز و بسته است، سیال نیز بصورت یكی در میان در لابه لای صفحات مبدل حرارتی صفحه ای وارد شده و بین شیارهای آنها حركت می کند. همچنین ورودی و خروجی ها به گونه ای انتخاب می شوند که دو سیالی كه در دو سمت این صفحات هستند بصورت جریان ناهمسو حركت كنند كه این امر باعث افزایش میانگین اختلاف دمای سیال سرد و گرم شده و گرادیان دمایی مناسبتر و یکنواخت تری را در تمام سطوح مبدل ایجاد کرده و راندمان حرارتی مبدل صفحه ای را افزایش خواهد داد.چنانچه گفته شد، از دلایل بالا بودن انتقال حرارت در مبدل حرارتی صفحه ای شیار دار بودن این صفحات و تاثیر آن بر رژیم جریان است. کم بودن قطر این شیارها و افزایش توربولنسی سبب کاهش ضخامت لایه مرزی آرام و مقاوم در برابر انتقال حرارت می شود که خود سبب افزایش چشمگیر ضریب انتقال حرارت در مقایسه با سایر مبدلها می شود.

در این فیلم می توانید با مبدل حرارتی صفحه ای و نحوه کار آن آشنا شوید (اینجا کلیک کنید)

پلیت مبدل صفحه ای

 

انواع توزیع جریان در مبدل حرارتی صفحه ای:

نحوه توزیع جریان میان این صفحات نیز به دو طریق یک طرفه و قطری می باشد.در طراحی های گذشته به دلیل ایجاد توزیع بهتر و یکنواخت سیال از حرکت قطری استفاده میشد ولی در طراحی های جدیدتر این مهم از طریق طراحی مناسب شیارها در قسمت فوقانی و تحتانی صفحه انجام شده و دیگر نیازی به صفحه های قطری که ضرورت وجود دو نوع پرس متفاوت را ایجاد می کنند، نخواهد بود.

جریان در مبدل صفحه ای

انواع مبدل حرارتی صفحه ای:

1- مبدل حرارتی صفحه ای بریز (غیر قابل بازشو) كه برای سیالات تمیز و با رسوب كم برای فشار و دمای کاری بالا كاربرد دارد. در این نوع مبدل صفحه ای، خطوط آب بندی صفحات بوسیله پر شدن از فلز با جنس مس، نیكل یا آلمینیوم و ذوب آنها با قرار گرفتن در کوره و عملیات حرارتی مخصوص بهم متصل می شود و یك مبدل یكپارچه بوجود می آید.
2- مبدل حرارتی صفحه ای  جوشی (غیر قابل بازشو)برای سیالات سمی و یا شرایط خاص با رسوب كم و یا با فشار كاری خیلی بالا كه لبه خارجی این صفحات با فلز متجانس بهم جوش و آب بند می شوند.
3- مبدل حرارتی صفحه ای از نوع واشر دار با فشار كاری تا 25 بار و دمای 200 درجه سانتیگراد كه این نوع مبدل صفحه ای دارای قابلیت بازشوندگی و رسوب زدایی آسان است.بنابراین استفاده از آنها برای سیالاتی كه ضریب رسوب بالاتری دارند یا املاح داخل آنها بیشتر از سیالات دیگر است، توصیه می شود. جهت اتصال صفحات این نوع مبدل صفحه ای از واشر های مخصوص لاستیکی جهت آب بندی و جهت دهی جریان ما بین صفحات استفاده می شود. برای فشردن و آب بندی این صفحات از تعدادی پیچ استفاده می شود كه فریمها و صفحات را بهم محكم می كند.

 

جنس مبدل صفحه ای:

بعلت استفاده از جنس استنلس استیل در مبدل صفحه ای خوردگی در آنها وجود ندارد مگر در سیالات خاص و برای مثال اسیدهای قوی که در اینصورت از فلزات و آلیاژهای دیگری نظیر 276c- ، هستلوی و یا تیتانیوم استفاده می شود. بنابراین می توان آنها را نازك طراحی نمود که سبب افزایش راندمان حرارتی مبدل صفحه ای می شود.

جزئیات

دارای راندمان بسيار بالا

دارای حجم كمتر نسبت به ساير مبدلها

مقاوم به خوردگی

مقاوم به رسوب

,

مبدل حرارتی پلیت فین

کویل انبساط مستقیم DX

مبدل حرارتی پلیت فین (رادیاتوری)

مبدل حرارتی پلیت فین (Plate finned Heat Exchanger) نوعی مبدل حرارتی است كه از تعدادی لوله موازی و تعداد بیشتری صفحه فلزی عمود بر آنها (فین) تشكیل شده است.مبدل فین پلیت زمانی بكار می رود كه یكی از سیالات گاز بوده و دارای ظرفیت گرمایی ، لزجت و دانسیته پایین باشد (مانند هوا). بنابراین این گاز بايد در سمتی از مبدل جریان یابد كه دارای بیشترین سطح تماس باشد. لذا با عبور این سیال در بین صفحات مبدل با سرعت مناسب ،  راندمان حرارتی بالاتری قابل دستیابی خواهد بود.

آرایش لوله ها در مبدل فین پلیت

انواع جریان هوا در مبدل پلیت فین :

معمولا جریان هوا  در مبدلهای پلیت فین به سه صورت انجام می پذیرد:

  1. جریان طبیعی : در این نوع مبدل حرارتی فین پلیت، هوا بصورت طبیعی در لابلای صفحات جریان داشته و هیچگونه فن یا دمنده در آن وجود ندارد.
  2. جریان اجباری از نوع دهشی: در این نوع مبدل پلیت فین دمنده قبل از كویل نصب می شود و هوا را بطرف كویل می راند تا انتقال حرارت بین دو سیال بهتر انجام شود.
  3. جریان اجباری از نوع مكشی: در این نوع مبدل پلیت فین ، یك فن بكوارد یا بلوئر بعد از كویل نصب می گردد تا هوا از لابلای فین كویل مكیده شده ، سپس با سرعت و فشار بیشتر بطرف كانالها هدایت شود.

کویل هواساز

اجزای مبدل پلیت فین

Plate fin Heat Exchanger Components

 

مبدل های حرارتی پلیت فین یا رادیاتوری ، دارای یک هسته مرکزی انتقال حرارت بنام کویل می باشند. کویل از اجزای اصلی زیر تشکیل می شود:

– تعدادی تیوب از جنس مس ، استنلس استیل و …

– ضفحات مشبک به نام فین که بصورت یکپارچه و عمود ، لوله ها را در بر می گیرد. این فینها اغلب از جنس آلومینیوم ، مس  یا برنج ساخته می شوند.در ضمن آنها را می توان از جنس آلومینیوم روكش دار (بلوفین) و در مواردی استنلس استیل تولید نمود. برروی این صفحات شیارهایی وجود دارد كه به توربولنسی بیشتر جریان منجر شده و در نتیجه راندمان انتقال حرارت را بالاتر می برد.

– کلکتور اصلی که به تیوبهای مبدل منشعب شده و سیال را بین آنها تقسیم می کند.

– ورودی و خروجی اصلی که برروی کلکتور ها نصب می شوند.

– قاب یا فریم کویل که کل مبدل را احاطه کرده و باعث استواری و نظم کویل می شود . در ضمن فریم برای اتصال کویل به محل نصب آن بکار می رود.

 

فین کویل

در مبدل حرارتی پلیت فین جهت ایجاد تماس بین صفحات و لوله های مابین آنها ، لوله ها را از داخل توسط دستگاه مخصوص یا ساچمه اكسپند می كنند تا صفحات و لوله ها كاملا بهم متصل شده و انتقال حرارت حداكثری بین آنها اتفاق بیافتد.
برای استحكام بیشتر،  این مجموعه داخل یك قاب یا فریم از جنس ناودانی یا قوطی گالوانیزه نصب می شود و برای اتصال لوله ها بهم از دو یا چند كلكتور از جنس مس ،برنج یا گالوانیزه استفاده می شود. سپس كانكشن های ورودی و خروجی مبدل برروی این كلكتور ها نصب می شود.

 

انواع کویل رادیاتوری ساخت شرکت مبدل سازان مبنا:

  1. یونیت هیتر آبگرم و بخار
  2. كویل گرمایی و سرمایی هواساز و ایرواشر
  3. كویل های مخصوص زنت
  4. كندانسور هوایی
  5. اواپراتورهای سردخانه
  6. كویل های طرح DX
  7. كویلهای انبساط مستقیم
  8. فن کویل سقفی

کاربرد انواع مبدل حرارتی پلیت فین:

– سیستم های تهویه مطبوع ساختمانهای مختلف نظیر آپارتمانها ، سیستمهای صنعتی و ساختمانهای تجاری
– سیستمهای تهویه مطبوع در انواع وسایل حمل و نقل عمومی نظیر اتوبوسها،مترو و …
– چیلر های هوا خنک (قسمت کندانسور چیلر)
– چیلر تراکمی ، پکیج ها و هواسازها  (قسمت کویل انبساط مستقیم ،کویل آبسرد، کویل آبگرم ، کویل بخار)
– سیکل های ترمودینامیکی در نیروگاه های تولید برق
– سردخانه های صنعتی و تجاری ،فروشگاه های مواد غذایی ، مصارف پزشکی
– سیستم های تبرید صنعتی (انواع کندانسور و اواپراتور)
– سیستمهای یخچال کامیونت های حمل مواد غذایی
– اویل کولر های روغن جهت سیستمهای صنعتی  و ترانسفورماتورهای شبکه های برق
– مصارف سیستمهای صنعتی و پالایشگاهی نظیر درای کولر و ایر کولر
– اکونومایزر های بزرگ و صنعتی
– بازیاب های حرارتی و CHP

جزئیات مبدل حرارتی پلیت فین تولید شرکت مبدل سازان مبنا

– قابل ساخت برای انواع گازهای مبرد CFC ، HFC ، HCFC ، مبردهای هالوکربن و مبردهای آلی

– استفاده از پلیت فین های شیاردار جهت افزایش اغتشاش جریان هوا و بالارفتن راندمان انتقال حرارت

– استفاده انواع تیوب های اینر گروو برای افزایش جریان توربولانسی

– استفاده از پلیت فین از نوع هیدروفیلیک برای مقاومت بیشتر در مقابل خوردگی

– کلکتور فولادی یا مسی ساخت کارخانه مس شهید باهنر

– قابل تولیدبصورت دومداره یا چند مداره