اکثر سیستمهای صنعتی مکانیسمهایی برای دفع گرمای بیش از حد دارند. یک دستگاه تنظیم حرارت محبوب که در این رابطه استفاده میشود مبدل حرارتی است. به عبارت ساده، این دستگاهی است که گرمای ناخواسته را از فرآیند صنعتی حذف میکند و به حفظ دمای تولید در محدوده بهینه کمک میکند. این مقاله به جزئیات مزایای مبدلهای حرارتی، نحوه عملکرد این دستگاهها و نحوه استفاده موثر آنها در فرآیندهای مختلف تولید می پردازد. کافیست ادامه مطلب را بررسی کنید تا بتوانید اطلاعات بیشتری در این حوزه کسب کنید.
مبدل حرارتی چیست؟
مبدل حرارتی وسیلهای است که به طور ویژه برای انتقال حرارت بین رسانههای مختلف طراحی شده است. به طور معمول، این قطعه گرمای تولید شده توسط یک فرآیند صنعتی را حذف میکند و به خنک شدن آن کمک میکند و از افزایش بی رویه دمای تولید جلوگیری میکند. متناوبا، یک مبدل حرارتی نیز ممکن است برای گرم کردن یک واکنش تولید در جایی که دمای فرآیند بالاتر مورد نیاز است استفاده شود. این عملکرد یک مبدل حرارتی کمتر از کاربرد آن در سیستم سرمایش صنعتی استفاده میشود.
مبدلهای حرارتی سیستمهای مکانیکی هستند که میتوانند گرما را بین دو سیال در حال کار انتقال دهند (توجه داشته باشید که یک سیال در مهندسی میتواند یک گاز باشد نه فقط یک مایع). این گرمای منتقل شده انرژی است که در صورت طراحی هوشمندانه میتوان از آن استفاده کرد و مهندسان از این واقعیت برای تولید فناوریهای شگفت انگیز استفاده می‌کنند.
عملکرد مبدلهای حرارتی
مبدل حرارتی در اندازهها، شکلها و قیمتهای مختلف موجود است. این مقاله به خریداران کمک میکند تا مشخصات مورد نیاز برای پروژههای خود و نحوه انتخاب مبدل حرارتی صفحه ای مناسب را با استفاده از این مشخصات تعریف کنند. اولین پارامترهایی که باید مشخص شوند، ویژگیهای برنامه هستند، مانند:
نوع سیالات مورد استفاده (آب، روغن، مبرد و غیره)
دمای هر مایع ورودی
نرخ هر جریان (واحد gal/min یا L/min)
در مرحله بعد، نوع انتقال حرارت مورد نظر (گرمایش/سرمایش/تعادل کردن) را تعریف کنید و جهتی را که ورودی/خروجیها باید در آن قرار گیرند، تعیین کنید. با دانستن این حقایق، تامین کنندگان میتوانند از معادلاتی برای تعیین ضریب انتقال حرارت مورد نیاز استفاده کنند، که مقدار آن در نهایت تعیین میکند که چه تعداد صفحه مورد نیاز است، از چه موادی باید استفاده شود و از چه ترتیبی باید در طراحی نهایی استفاده شود.
در مرحله بعد، یک قیمت مناسب را از بودجه خود تعیین کنید و با تامین کننده خود صحبت کنید تا ببینید آیا هر یک از اقلام موجودی آنها با نیازهای شما مطابقت دارد یا خیر. صدها گزینه برای انتخاب وجود دارد، بنابراین لازم است وسیله ای را انتخاب کنید که متناسب با کار شما باشد. می توانید در این حوزه از کارشناسان و متخصصان حرفه ای کمک بخواهید و با راهنمایی آنان به خرید محصول موردنظر خود بپردازید.
مبدل حرارتی صفحه ای
این مبدل یکی از انواع مبدل حرارتی هست که کاربرد بسیار زیادی در تأسیسات حرارت مرکزی دارد. مبدل حرارتی صفحه ای با کمک صفحات فلزی، قالب فولادی را به شیوه تاسیساتی حرارت و انتقال می دهد.
مبدل حرارتی از صفحات جنس فولاد ضد زنگ تشکیل‌شده است. اجزای تشکیل دهنده این مبدل حرارتی قاب مخصوص مبدل، واشر ها و صفحات می باشند. هر صفحه مبدل حرارتی دارای یک واشر مخصوص هست که صفحات این مبدل را تنظیم می کنند.
از مزیت های این نوع مبدل حرارتی می توانیم به مواردی مانند صرفه جویی در مصرف انرژی، تعمیر و نگهداری راحت و مناسب بودن قیمت مبدل حرارتی صفحه ای اشاره کنیم که آن را به پرفروش ترین و کاربردی ترین مبدل حرارتی تبدیل کرده است.
مزایا و معایب مبدل حرارتی در صنعت
مبدلهای حرارتی به دلیل طراحی کوچک و در عین حال همه کاره خود به طور گسترده در صنعت استفاده میشوند. در زیر برخی از مزایای استفاده از مبدل حرارتی ذکر شده است که به شرح زیر است:
مبدلهای حرارتی صفحه ای معمولاً ضریب انتقال حرارت بیشتری دارند، زیرا سطح تماس بیشتری بین سیالات دارند
نگهداری، تعمیر و سرویس آنها آسان است
با این حال، برخی از معایب قابل توجه برای آنها وجود دارد که نتیجه مستقیم ساخت آنها است:
واشرها در صورت فشرده شدن بیش از حد مشکل ایجاد می‌کنند، زیرا میتوانند پیچ خورده و باعث نشتی در سیستم شوند. آنها همچنین نسبت به صفحات حساستر به دما هستند، بنابراین نمیتوان از دمای بالای سیال برای خطر آسیب رساندن به مواد واشر استفاده کرد.
مسیرهای صفحه باریک به شدت فشار جریان را کاهش میدهد و به نیروی پمپ اضافی نیاز دارد
دو سیال با اختلاف دما زیاد در مبدل صفحه ای انرژی را به خوبی در مبدل پوسته و لوله انتقال نمیدهند.
آنها تمایل دارند گرما را به محیط اطراف پخش کنند که باعث کاهش کارایی آنها میشود
به عبارت ساده، هدف هر مبدل حرارتی، سردتر کردن سیال گرم و یا گرمتر کردن سیال سرد بدون مخلوط کردن آنهاست. ممکن است این امر خسته کننده به نظر برسد، اما هرکسی که با سیستم ترمودینامیک کار کرده است، میداند که با گرما انرژی منتقل میشود و جریان پیدا میکند. این دستگاهها با استفاده از مفاهیم خاصی مانند رسانایی، آنتروپی و مکانیک سیالات میتوانند گرما را از یک جریان به جریان دیگر منتقل کنند و میتوانند به عنوان کندانسور، تبخیرکننده و موارد دیگر مورد استفاده قرار گیرند. مبدل حرارتی صفحه ای تنها یکی از روشهای انتقال حرارت بین دو سیال است و به ویژه برای انتقال حرارت بین دو مایع مفید است.
خرید و قیمت مبدل حرارتی
مبدل حرارتی دارای روکشهای جلویی و انتهایی هستند که بسیاری از صفحات فلزی موجدار را به هم متصل می‌کنند، که با واشرهای لاستیکی مهر و موم شده اند. پیچ‌های سفت‌کننده قرمز همه چیز را کنار هم نگه می‌دارند و یک مهر و موم ضد آب ایجاد می‌کنند و روکش‌ها و صفحه‌ها با دو میله نگهدارنده در بالا و پایین دستگاه در یک راستا قرار می‌گیرند. چهار سوراخ در سمت چپ ورودی و خروجی هر دو سیال هستند که از مخلوط شدن دو جریان در هنگام گردش در مبدل جلوگیری می‌کنند. صفحات مبدل حرارتی را میتوان به راحتی حذف کرد و نسبت به سایر مبدلهای حرارتی معمولی ابعاد و اندازه ای متغیر دارند.
به منظور بررسی قیمت مبدل حرارتی لازم است با کارشناسان و متخصصان این حوزه صحبت کنید و به بررسی هزینههای ناشی از آن بپردازید. هم چنین این صفحات معمولاً از فولاد، آلیاژ آلومینیوم، تیتانیوم، نیکل یا حتی مواد گرافیت ساخته میشوند و مسیرهای رسانای حرارتی بین دو سیال کار هستند. موج‌های آنها هم مساحت سطح را افزایش می‌دهند و هم آشفتگی ایجاد می‌کنند که هر دو به افزایش سرعت انتقال حرارت از طریق مبدل کمک می‌کنند.
مبدل حرارتی آلفاوال
در حقیقت مبدل حرارتی آلفاوال یکی از شناخته شدهترین مبدلهای حرارتی است که کاربردهای مختلفی در حوزه گرمایشی، سرمایشی و صنعتی دارد. بسته به فعالیت خود میتوانید به خرید محصولات آلفاوال بپردازید.
