مبدل حرارتی

مبدل‌های حرارتی از یک نقش اساسی در سیستم‌های سرمایش و گرمایش برخوردارند. این دستگاه‌ها معمولاً در تأسیسات تهویه مطبوع، صنایع خنک کننده، نفت و گاز و پتروشیمی، صنایع داروسازی، نیروگاه‌های برق و بسیاری از سامانه‌های سرمایشی و گرمایشی مورد استفاده در مجتمع‌های تجاری و مسکونی بزرگ و یا کارخانجات کاربرد دارند. بنابراین چنانچه قصد خرید یا سرمایه‌گذاری و یا حتی کسب اطلاعات فنی در رابطه با مبدل حرارتی را دارید، به شما پیشنهاد می‌کنیم که تا پایان این مقاله همراه ما باشید. 

مبدل حرارتی چیست؟

مبدل گرمایی همان گونه که از نام آن نیز مشخص است، وسیله‌ای است که گرما را از یک محیط به خود جذب کرده و این گرمای جذب شده را به محیط دیگر انتقال می‌دهد. اهمیت این دستگاه به اندازه ای است که در صورت نبود فناوری مبدل های حرارتی در بسیاری از فرایندهای صنعتی، امکان هیچ گونه فعالیتی به وجود نمی‌آمد. از آنجا که گزینش نوع ویژه‌ای از مبدل حرارتی به پارامترهای مهمی بستگی دارد، لذا درک اصول و مبانی عملکرد یک مبدل حرارتی از اهمیت بسیار مهمی برخوردار می‌شود. این پارامترهای مهم عبارتند از:

• نوع سیال عملیاتی
• نوع بازه فشار قابل قبول
• بازه دمای مورد نظر
• آهنگ یا سرعت انتقال گرما

انواع مبدل حرارتی

به طور کلی مبدل‌های حرارتی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

1) مبدل‌های تماس غیر مستقیم:

• دستگاه‌های حرارتی صفحه‌ای به صورت واشردار، جوشی، لحیمی یا نیمه جوشی
• دستگاه‌های حرارتی لوله‌ای به صورت پوسته لوله‌ای، دو لوله‌ای، و ...
• دستگاه‌های اسپیرال
• مبدل‌های خنک کننده یا هوا خنک

2) مبدل‌های تماس مستقیم: از جمله مهم‌ترین مبدل‌های تماس مستقیم می‌توان به برج‌های خنک کننده، دی سوپرهیترها و ... اشاره کرد.

همچنین می توان مبدل‌های گرمایی را از لحاظ فشار کاری و ساختار به انواع مختلفی دسته بندی کرد:

• مبدل‌های کم فشار
• مبدل‌های پرفشار

به علاوه، به طور کلی مبدل‌های گرمایی از لحاظ شکل ساختاری نیز به انواع گوناگونی تقسیم می‌شوند که مهم‌ترین آن ها چهار مورد می باشند که در ادامه مطلب به آن ها می پردازیم.

مبدل حرارتی لوله ای

در پایان این بحث متوجه خواهید شد که چرا ما به این دستگاه، مبدل حرارتی لوله ای (دو لوله‌ ای) می‌گوییم. این نوع مبدل از یک لوله با قطر کوچک در داخل یک لوله با قطر بزرگ‌تر ساخته شده است که محورهای اصلی هر دو لوله بر هم منطبق هستند. در واقع انتقال حرارت از طریق جداره لوله کوچک‌تر که بین دو سیال قرار گرفته، صورت می‌پذیرد. این نوع مبدل در مقایسه با تمامی مبدل‌های دیگر از ساختار بسیار ساده‌ای برخوردار است و نارسایی عمده آن توان انتقال گرمای کم در مقایسه با دستگاه‌های مشابه می‌باشد که این نارسایی به دلیل سطح تبادل و سطح تماس کم بین پوسته و شاره می‌باشد. به همین دلیل کاربرد اصلی این دستگاه، مبادله گرما بین سیالات گازی است. از این گذشته زمانی که فشار یکی از سیال‌ها و یا هر دو سیال خیلی زیاد باشد، بهتر است از این نوع مبدل استفاده شود. از جمله مزیت‌های این نوع مبدل نیز می‌توان به ساختار ساده، هزینه ساخت پایین، کنترل بسیار آسان جریان، تمیزکاری آسان، و کاربرد آن برای فشارهای بالا اشاره کرد.

مبدل حرارتی پوسته و لوله

این نوع مبدل‌ها از تعدادی لوله و یک پوسته بزرگ تشکیل شده‌اند که لوله‌ها را در خود احاطه کرده است. از داخل لوله‌ها یک سیال مایع با دمای پایین و در اطراف لوله‌ها یک سیال گاز با دمای بالا جریان پیدا می‌کنند (البته حالت فیزیکی و نوع سیال تابع کاربرد مورد نظر ما از مبدل هستند). به دلیل وجود تعداد زیاد لوله، فرایند مبادله گرما با سرعت و با حجم بالایی انجام می‌شود و به دلیل همین مزیت (و البته مزیت تحمل دما و فشارهای بالا)، این مبدل در مقایسه با نوع لوله‌ای از راندمان بسیار بهتری برخوردار است. معمولاً جنس لوله‌ها از فلز مس است و در برخی از موارد می‌تواند از جنس استیل، آلومینیوم، برنج، نیکل و ... نیز باشد. پوسته دارای یک ورودی و یک خروجی برای سیال است. ورود و خروج سیال دیگر به لوله‌ها از طریق تیوپ شیت انجام می‌شود. بافل‌ نیز به صفحاتی گفته می‌شود که جهت جریان سیال در داخل پوسته را به صورت نوبتی تغییر می‌دهد و با ایجاد جریان‌های آشفته در داخل سیال باعث افزایش آهنگ انتقال حرارت می‌شود. ساختار کلی بافل‌ها به صورت تیغه‌هایی است که در داخل پوسته قرار گرفته‌اند و باعث می‌شوند که سیال در اطراف لوله‌ها از یک مسیر مستقیم و یکنواخت برخوردار نباشد و با پیچ و خم بسیار دچار تلاطم شود تا آهنگ مبادله گرما افزایش پیدا کند. این نوع مبدل‌های گرمایی پوسته و لوله دارای انواع گوناگونی هستند که از جمله آن ها می‌توان به این موارد اشاره کرد:

• مبدل نوع U شکل (که لوله‌ها به صورت U دچار خمیدگی شده‌اند) 
• نوع مستقیم یک پاس (یک پاس یعنی این که سیال از یک سمت وارد لوله می‌شود و به طور مستقیم از سمت دیگر آن خارج می‌شود. در این سیستم، لوله‌ها به دلیل آن که خم نشده‌اند به راحتی تمیز می‌شوند) 
• نوع مستقیم دوپاس (در نوع دوپاس به این ترتیب عمل می‌شود که سیال از یک طرف وارد لوله‌ها می‌شود و پس از یک حرکت رفت با یک چرخش 180 درجه وارد دسته دیگری از لوله‌ها می‌شود و از همان سمتی که وارد شده، خارج می‌شود. در واقع این ساختار تلفیقی از هر دو ساختار بالا است)

مبدل حرارتی هوا خنک

این نوع مبدل‌ها که به آن ها مبدل‌های فن‌دار یا دارای کولر هم گفته می‌شود، از یک یا چند کویل و یک یا چند فن تشکیل شده‌اند. کویل‌ها به صورت لوله‌های متعدد رفت و برگشت هستند که در اطراف آن ها پره‌هایی قرار گرفته‌اند و فن نیز شبیه رادیاتور اتومبیل است. در این سیستم سیال با درجه حرارت بالا از درون کویل می‌گذرد و به وسیله وزش هوا از طریق فن‌ها از سطح بیرونی کویل و در نتیجه بر اثر برخورد ذرات هوا با سطح داغ لوله‌ها و پره‌های کویل، حرارت اضافی از سیال با درجه حرارت بالا گرفته می‌شود. این نوع مبدل‌ها می‌توانند به صورت عمودی، افقی یا V شکل طراحی و ساخته شوند.

مبدل حرارتی صفحه ای

این نوع مبدل از تعداد زیادی صفحات فلزی تشکیل شده که به فاصله کمی در کنار یکدیگر چیده شده‌اند و با یک چیدمان یک در میان، نسبت به یکدیگر آب بندی شده‌اند. سیالی که از دمای بالایی برخوردار است و سیالی که دارای دما پایین می‌باشد، وارد این مبدل می‌شوند و از طریق سطح فلزی این صفحات اقدام به تبادل گرمایی با یکدیگر می‌کنند. این صفحات سطح انتقال گرمای زیادی به همراه می‌آورند و به همین دلیل ابعاد آنها کوچک است. یکی از مهم‌ترین عیوب این نوع مبدل در مقایسه با مبدل پوسته‌ای لوله‌ای تحمل فشار کمتر آن است؛ که به همین دلیل برای کاربردهایی که فشار بالایی دارند، توصیه نمی‌شود. اما در عین حال یکی از مهم‌ترین مزیت‌های این نوع مبدل در مقایسه با مبدل پوسته‌ای و لوله‌ای در این است که در ظرفیت یکسان، ابعاد کوچک‌تری دارند. چون صفحات در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند و سطح انتقال گرما را به طور چشمگیری افزایش می‌دهند. مبدل‌های گرمایی به همین چهار نوع اکتفا نکرده‌اند؛ بلکه این چهار مدل مهم‌ترین آن ها هستند. به غیر از این‌ها مدل‌های خاص دیگری نیز وجود دارند که از کاربردهای ویژه و یا کاربردهای بسیار کمی برخوردارند و هر یک دارای مزیت‌ها و معایب خاص خود است.

کاربرد مبدل حرارتی

همان طور که می‌دانید قیمت جهانی سوخت سال به سال در حال افزایش است. به موازات افزایش قیمت سوخت، بهره‌گیری بهینه از انرژی نیز تبدیل به موضوعی بسیار جدی و حیاتی شده است. یکی از مهم‌ترین تجهیزاتی که می‌تواند راندمان مصرف انرژی ما را افزایش دهد، مبدل گرمایی می‌باشد. این دستگاه بیشینه استفاده از انرژی موجود را به عمل می‌آورد و به کاهش مصرف سوخت در خنک کننده‌ها و گرم کننده‌هایی همانند چیلرها و بویلرها کمک می‌کند. نوع صفحه‌ای این دستگاه که یک راه‌کار جدید و بهتر در مقایسه با نوع پوسته‌ای لوله‌ای می‌باشد، در بسیاری از صنایع کاربرد خوبی دارد. از جمله صنایعی که مبدل‌های گرمایی به وفور در آن ها کاربرد دارند، عبارتند از:

• صنایع نفت گاز و پتروشیمی
• صنایع غذایی
• صنایع تولید خشکبار
• صنایع فولاد
• تأسیسات و تهویه مطبوع
• سامانه‌های تولید کننده همزمان برق و گرما
• نیروگاه‌های تولید برق

اجزای مبدل حرارتی

مبدل های حرارتی همگی از اجزای مشترک برخوردارند؛ ولی گاهی اوقات ممکن است بنا به دلایل فنی و اقتضائات عملکرد مورد انتظار از آن ها، دارای آپشن‌های دیگری نیز باشند. اما به طور کلی اجزایی که در این دستگاه‌ها وجود دارند عبارتند از:

• پوسته
• لوله (باندل)
• مجرای سمت پوسته
• مجرای سمت لوله
• کانال سمت لوله
• میله نگهدارنده
• بافل
• تیوپ سطح ثابت و شناور
• فلنج پوسته در کلگی ثابت جلو
• فلنج پوسته در کلگی عقب
• فلنج کلگی ثابت جلو
• درپوش
• کانال
• نازل کلگی ثابت
• نازل پوسته
• فضاساز یا اسپیسر
• پایه گونیایی
• درز انبساط
• زین نگه‌دارنده
• قلاب ویژه جابجایی
• فلنج اسلیپان
• رینگ فانوسی
• دنبالگر آب بندی
• مجرای تخلیه

قیمت مبدل حرارتی

اگر قصد خرید مبدل حرارتی را دارید، ما در اینجا ویژگی‌های کلی و ساختار آن ها را به شما توضیح دادیم و شما هم‌اینک با توجه به کاربردی که در پیش رو دارید، می‌دانید که از کدام مبدل حرارتی می‌توانید استفاده کنید. در عین حال پیشنهاد ما دریافت مشاوره‌های لازم از افراد خبره و متخصص نیز می‌باشد، که در ادامه این مطلب در مورد آن توضیح خواهیم داد. به طور کلی قیمت مبدل حرارتی بستگی به نوع دستگاه، ظرفیت دستگاه، توان تولید، ویژگی‌های صنعت از جمله دما و فشار مورد نیاز، اعتبار و پیشینه برند تولید کننده، کیفیت قطعات به کار رفته در دستگاه و نوسانات نرخ ارز دارد. بنابراین در زمان استعلام قیمت این دستگاه حتماً باید اطلاعات مربوط به حوزه صنعتی خود را در اختیار فروشنده یا کارشناس سایت قرار دهید تا شما را نسبت به خرید بهترین و مناسب‌ترین دستگاه مبدل حرارتی راهنمایی کند.

خرید مبدل حرارتی

اگر تصمیم خود برای خرید این دستگاه را نهایی کرده‌اید و قصد خرید آن را دارید، ما برای شما بهترین پیشنهاد را داریم. اگر به دنبال یک خرید مطمئن و بی‌دردسر و مبتنی بر آگاهی فنی هستید، نخست از گالری محصولات فروشگاه اینترنتی یابان (به عنوان بنیان‌گذار بازار آنلاین تجهیزات ساختمانی در کشور و مرجع تخصصی در این زمینه و ارائه دهنده خدمات فنی و مشاوره‌ای از بیش از یک دهه گذشته تاکنون) بازدید به عمل آورید. نکته جالب توجه این‌که به محض ورود به این فروشگاه مجازی می‌توانید هر گونه پرسش یا ابهامی که در زمینه کالای مورد نظر دارید، از کارشناسان فنی و بازرگانی این فروشگاه بپرسید. کلیه خدمات مشاوره‌ای این فروشگاه مجازی - حتی اگر اقدام به خرید از آن نکرده باشید - به صورت رایگان انجام می‌شود. پس از ثبت سفارش و نهایی کردن خرید خود، می‌توانید ظرف چند روز کاری سیستم خریداری شده را در محل نشانی که در زمان ثبت سفارش اعلام کرده‌اید، تحویل بگیرید.