مبدل های حرارتی لوله مارپیچ ("hellflow splral" heat exchanger)
مبدل های حرارتی لوله مارپیچ ("hellflow splral" heat exchanger)
این نوع ازمبدل های حرارتی از یک یا چند حلقه لوله مارپیچ تشکیل شده اند
که ابتدا وانتهای این لوله مارپیچ به لوله اصلی ورودی و خروجی متصل می شود
و محفظه ای اطراف آن را می پوشاند . معمولا جنس لوله های مارپیچ از فولاد
کربن دار یا مس و آلیاژ های آن یا فولاد زنگ نزن و آلیاژهای نیکل می باشد
.
معمولا ابعاد این دسته از مبدل ها در مقایسه با سایر مبدل های لوله
ای کمتر است زیرا انتقال حرارت در مسیر های منحنی و پیچ دار بیشتر از مسیر
مستقیم است .
از معایب و مزایای این نوع از مبدل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد :
معایب :
1_ به دلیل کوچک بودن لوله مار پیچ تعمیر و جوشکاری آنها مشکل و زمان بر است
2_ بدلیل مارپیچ بودن لوله ها تمیز کردن انها عملا مشکل است
مزایا :
1_ راندمان بالا
2_ مونتاژ آسان
3_ مقاومت مکانیکی در مقابل انبساط و انقباض
4_ مناسب برای دبی های کم و بارهای حرارتی پایین
مبدل های حرارتی(Heat Exchangers)
مبدل های حرارتی لوله _ پوسته ("shell & tube" heat exchanger)
متداولترین و پرکاربردترین نوع مبدل های حرارتی که در صنعت مورد
استفاده قرار می گیرد مبدل های حرارتی لوله- پوسته می باشد که برای کاربرد
های مختلف و در اندازه های گوناگون طراحی و ساخته می شود .از این نوع مبدل
ها به منظور تبخیر یک مایع یا کندانس کردن یک بخار و یا انتقال حرارت بین
دو مایع استفاده می شود . اجزای تشکیل دهنده یک مبدل حرارتی لوله- پوسته
عبارتند از :
لوله ، صفحه لوله ، پوسته ، سر جلو ، سر عقب وصفحات نگهدارنده (بافل ها )
این نوع از مبدل ها از تعداد زیادی لوله حاوی سیال که بخش خارجی آن با
سیال دیگر در تماس می باشد تشکیل یافته و عمل انتقال حرارت از طریق سطح
واسط که همان بدنه یا جداره لوله است امکان می پذیرد پس باید جنس لوله ها
به گونه ای انتخاب گردد که علاوه بر استقامت ، رسانای خوب گرما نیز باشد .
در مبدل های لوله-پوسته معمولا دو صفحه از جنس فلز در ابتدا و انتهای
مبدل قرار می گیرد که به تعداد لوله های داخل مبدل بر روی این ورقه ها
سوراخ ایجاد شده است و این لوله ها به صفحه لوله از طریق جوش یا به طریقه
مکانیکی متصل شده اند .
دو سر مبدل یعنی سر جلویی و عقبی مبدل
به گونه ای طراحی و ساخته می شود که سیال از یک سر مبدل وارد شده و به
سمت ورودی لوله ها هدایت شود و پس از عبور از لوله ها وارد سر عقبی شده و
در آنجا جمع آوری گردد.
سیالی که از میان پوسته عبور می کند باید
به گونه ای هدایت شود که در طی مسیر بیشترین تماس را با سطح خارجی لوله ها
برقرار نماید و فرآیند انتقال حرارت به بهترین شکل صورت پذیرد . برای
دستیابی به این هدف از قطعه ای به نام بافل استفاده می شود . بافل ها به
دو منظور در مبدل ها مورد استفاده قرار میگیرند. هدایت سیال و نگهداشتن
لوله ها برای جلوگیری از لرزش و جابجایی . با نصب بافل ها جریان عبوری
سیال در پوسته تقریبا عمود بر جریان عبوری سیال داخل لوله ها می شود که
این امر موجب افزایش انتقال انرژی حرارتی و در نتیجه افزایش راندمان کار
می گردد .
مبدل های حرارتی(Heat Exchangers)
_ مبدل های حرارتی صفحه ای plate heat exchanger
این نوع مبدل ها از ورق های نازک صاف یا موجدار و به صورت مسطح و
استوانه ای ساخته می شوند و بیشتر برای حالت مایع- مایع به کار می روند .
که خود به به سه دسته صفحه و شاسی ، مارپیچی و صفحه کویل تقسیم بندی می
شوند . در اینجا نوع صفحه شاسی بررسی مشود :
مبدل حرارتی صفحه و شاسیplate & farme heat exchanger
این نوع مبدل از تعدادی صفحه نازک و مستطیل شکل که می توانند از
جنس پلاستیک و یا فلز باشند تشکیل یافته که بصورت موازی در کنار هم قرار
گرفته و بین آنها مجاری سیال وجود دارد، سیال گرم و سرد به صورت یک در میان
از بین صفحات عبور کرده عمل انتقال حرارت صورت می گیرد . بدلیل محدودیت
دما و فشار برای دما و فشار های بالا مناسب نیستند از این نوع مبدل ها به
منظور انتقال حرارت در زمان بسیار پایین استفاده میشود و این به دلیل نسبت
سطح به حجم بالایی است که این مبدل دارد . از این نوع مبدل ها معمولا در
صنایع غذایی استفاده می شود .
مبدل های حرارتی پره دار
در مواردی که لازم است حجم و وزن مبدل کم ودر عین حال بازده مبدل بالا باشد از مبدل های پره دار استفاده میشود .
مبدل حرارتی صفحه پرهflat plate exchanger
در مبدل های صفحه پره در طرف مجاری عبوری هر کدام از سیال ها بین
دو صفحه برای افزایش سطح تماس پره هایی قرار می گیرد .این پره ها موجب
افزایش سطح تماس و در نتیجه انتقال حرارت بیشتر می شوند . علاوه بر آن پره
ها موجب افزایش مقاومت مکانیکی و افزایش توان مبدل در تحمل فشار ها ی بالا
می گردد.
این نوع از مبدل ها در تهویه ی مطبوع ، پیش گرم کن های هوا و بازیاب در توربین های گازی استفاده می شود .
در این شکل به جریان حرکت سیال بین صفحه ها توجه کن که چگونه به صورت عمودی پایین می آیند. و تغییر مسیر می دهند.

چند مقاله و بورشور برای دانلود
http://books.google.com/books?id=beS...5AleFiGOOYyOkE
http://www.apiheattransfer.com/pdf/L...20Products.pdf
http://www.engr.iupui.edu/me/courses/f05_team2.ppt
http://web.mit.edu/lienhard/www/ahttv124.pdf
http://www.MegaShare.com/300554
http://www.MegaShare.com/300599
http://web.mit.edu/lienhard/www/ahttv124.pdf
مهندســـــــــــــی مکانیــــــــــــــــــــــــک