دوستان با عرض پوزش دیروز به علت درخواست زیاد دوستان از جزوات نتونستم مطالب در مورد مبدل حرارتی رو قرار بدم امروز سعی میکنم این مطالب رو تو کانال بذارم
🍂🍂🍂🍂🌹🌹🌹
🍂🍂🍂🍂🌹🌹🌹
با اشکر از دکتر ستوده
#مبدل_حرارتی
#مبدل_حرارتی
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
#مبدل_حرارتی
#مبدل_حرارتی
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
🆔 @Mech_Engineering
Ⓜ️Ⓜ️Ⓜ️📧📧📧📧
مبدلهای حرارتی مي توانند بر طبق معيارهاي زير طبقه بندي شوند:
1- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر فرايند انتقال: تماس مستقيم و يا غير مستقيم سيال سرد و گرم
2- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر هندسه مبدل: لوله ای، صفحه ای و سطوح فین دار.
3- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر مكانيزم هاي انتقال گرما: يك فاز و دو فاز.
4- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر آرايش جريانهاي گرم و سرد: هم جهت، مخالف جهت و جريانهاي متقاطع
5- مبدلهای حرارتی از نظر تعداد جریان: دو یا چند جریانی
6- مبدلهای حرارتی از نظر ضریب تراکم: مبدل های حرارتی فشرده و غیرفشرده
7- مبدل های حرارتی از تعداد گذر (pass): تک گذره و چندگذره
1- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر فرايند انتقال: تماس مستقيم و يا غير مستقيم سيال سرد و گرم
2- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر هندسه مبدل: لوله ای، صفحه ای و سطوح فین دار.
3- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر مكانيزم هاي انتقال گرما: يك فاز و دو فاز.
4- مبدلهای حرارتی از نقطه نظر آرايش جريانهاي گرم و سرد: هم جهت، مخالف جهت و جريانهاي متقاطع
5- مبدلهای حرارتی از نظر تعداد جریان: دو یا چند جریانی
6- مبدلهای حرارتی از نظر ضریب تراکم: مبدل های حرارتی فشرده و غیرفشرده
7- مبدل های حرارتی از تعداد گذر (pass): تک گذره و چندگذره
مبدلهای حرارتی از نقطه نظر شكل و ساختار
مبدلهای حرارتی از نوع تماس غير مستقيم( مبدلهای حرارتی با انتقال گرما از طريق ديواره) اغلب بر حسب مشخصات ساختاريشان توصيف مي شوند. انواع عمده دسته بندي شكل و ساختار مبدلهای حرارتی ، شامل لوله اي،صفحه اي و سطوح فین دار است.که در آن مبدلهای حرارتی لوله اي شامل انواع دو لوله اي، پوسته و لوله و نوع لوله اي حلزوني می باشد.
مبدلهای حرارتی از نوع تماس غير مستقيم( مبدلهای حرارتی با انتقال گرما از طريق ديواره) اغلب بر حسب مشخصات ساختاريشان توصيف مي شوند. انواع عمده دسته بندي شكل و ساختار مبدلهای حرارتی ، شامل لوله اي،صفحه اي و سطوح فین دار است.که در آن مبدلهای حرارتی لوله اي شامل انواع دو لوله اي، پوسته و لوله و نوع لوله اي حلزوني می باشد.
مبدلهای حرارتی از نقطه نظر مكانيزمهاي انتقال گرما
مبدلهای حرارتی بر طبق مكانيزم هاي انتقال گرما نيز، مي توانند به صورت زير دسته بندي شوند:
1- جابجايي يك فاز در هر دو سمت
2- جابجايي يك فاز در يك سمت، جابجاي دو فاز در سمت ديگر
3- جابجايي دو فاز در هر دو سمت
مبدلهای حرارتی بر طبق مكانيزم هاي انتقال گرما نيز، مي توانند به صورت زير دسته بندي شوند:
1- جابجايي يك فاز در هر دو سمت
2- جابجايي يك فاز در يك سمت، جابجاي دو فاز در سمت ديگر
3- جابجايي دو فاز در هر دو سمت
در مبدلهای حرارتی از قبيل اكونومايزرها و گرمكن هاي هوا در ديگ هاي بخار ، خنك كن هاي مياني در كمپرسور هاي چند مرحله اي، رادياتور خودروها، ژنراتورها ، خنك كن هاي روغن، گرمكن هاي مورد استفاده در گرمايش اطاقها) و غيره، در هر دو سمت سيال سرد و گرم، انتقال گرما از طريق جابجايي يك فاز اتفاق مي افتد. چگالنده ها، ديگ هاي بخار و مولد هاي بخار در راكتورهاي آب تحت فشار در نيروگاه هاي هسته اي ، تبخير كننده ها و رادياتورهاي مورد استفاده در تهويه مطبوع و گرمايش، داراي مكانيزم هاي چگالش و جوشش در يكي از سطوح مبادله كن گرما مي باشند. همچنين انتقال گرماي دو فاز مي تواند در هر دو سمت مبادله كن، مانند شرايطي كه چگالش در يك سمت و جوشش در سمت ديگر انتقال گرما است، اتفاق بيفتد.
مبدلهای حرارتی مي توانند بر مبناي شكل مسير جريان سيال از ميان مبادله كن گرما، دسته بندي شوند. سه شكل بندي پايه جريانها عبارتند از:
1- جريان هم جهت
2- جريان مخالف جهت
3-جريان متقاطع
1- جريان هم جهت
2- جريان مخالف جهت
3-جريان متقاطع
در مبدلهای حرارتی با جريان هم جهت ، دو جريان سيال، در يك انتها، به مبادله كن وارد مي شوند. هر دو يك جهت جريان مي يابند و از انتهاي ديگر، خارج مي شوند
در مبدلهای حرارتی با جريان مخالف جهت، دو جريان سيال، در جهت هاي مخالف جريان مي يابند.
در مبدلهای حرارتی با جريان مخالف جهت، دو جريان سيال، در جهت هاي مخالف جريان مي يابند.
در مبدلهای حرارتی با جريان متقاطع منفرد، جريان يك سيال عمود برجهت جريان سيال ديگر، از مبادله كن گرما عبور مي كند. (شکل زیر)
در ادامه با انواع مبدل های حرارتی و مزایا و معایب هر یک آشنا خواهیم شد.
مبدلهای حرارتي دو لوله اي مي توانند با آرايش هاي گوناگون سري و موازي (شکل زیر) مرتب شوند تا افت فشار و متوسط اختلاف دماي مورد نظررابرآورده سازند. استفاده عمده مبادله كن هاي دو لوله اي ، براي گرمايش يا سرمايش محسوس سيالهاي فرايندي است كه در آنها سطوح انتقال گرماي كوچكي (تا ) مورد نياز مي باشد. اين شكل بندي ، همچنين در حالتيك ه يك يا هر دو سيال سرد و گرم ، در فشار زياد باشند، مناسب است. عيب اصلي اين مبدلهای حرارتی آن است كه ميزان انتقال گرما در واحد سطح گرمايي آن ها كم بوده و به عبارت ديگر براي ظرفيت گرمايي بالا، بزرگ و گران قيمت هستند.
مبدلهای حرارتي پوسته و لوله (Shell and tube)
مبدلهای حرارتي پوسته اي و لوله اي ، از لوله هاي با مقطع دايره اي كه در پوسته هاي استونه اي بزرگ نصب شده اند، ساخته مي شوند به طوري كه محور لوله ها موازي با محور پوسته است. اين مبدلهای حرارتی به صورت وسيعي به عنوان خنك كن هاي روغن، چگالنده ها و پيش گرمكن ها در نيروگاهها، و به عنوان مولدهاي بخار در نيرو گاههاي هسته اي و در كاربردهاي صنايع گرمكن ها در نيروگاهها، و به عنوان مولدهاي بخار در نيروگاههاي هسته اي و در كاربردهاي صنايع فرايندي و شيميايي استفاده مي شوند. مبدل های پوسته و لوله به نوعی پرکاربردترین نوع مبدل حرارتی است که محدوده وسیعی از دما، فشار عملیاتی و سیالات را پوشش می دهد. نمای کلی یک مبدل حرارتی پوسته و لوله در شکل زیر آورده شده است.
مبدلهای حرارتي پوسته اي و لوله اي ، از لوله هاي با مقطع دايره اي كه در پوسته هاي استونه اي بزرگ نصب شده اند، ساخته مي شوند به طوري كه محور لوله ها موازي با محور پوسته است. اين مبدلهای حرارتی به صورت وسيعي به عنوان خنك كن هاي روغن، چگالنده ها و پيش گرمكن ها در نيروگاهها، و به عنوان مولدهاي بخار در نيرو گاههاي هسته اي و در كاربردهاي صنايع گرمكن ها در نيروگاهها، و به عنوان مولدهاي بخار در نيروگاههاي هسته اي و در كاربردهاي صنايع فرايندي و شيميايي استفاده مي شوند. مبدل های پوسته و لوله به نوعی پرکاربردترین نوع مبدل حرارتی است که محدوده وسیعی از دما، فشار عملیاتی و سیالات را پوشش می دهد. نمای کلی یک مبدل حرارتی پوسته و لوله در شکل زیر آورده شده است.