مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟

مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟ مبدل حرارتی پوسته و لوله پرمصرف ترین نوع مبدل در صنعت است و مناسب ترین نوع مبدل برای کاربردهای فشار بالا و دمای بالا می باشد. مبدل های حرارتی پوسته و لوله شامل گروهی از لوله ها هستند که در یک پوسته استوانه ای تعبیه شده اند که به آن مبدل حرارتی پوسته و لوله نیز می گویند.


مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟  یک سیال در داخل لوله ها و یک سیال در اطراف لوله ها (داخل پوسته) جریان دارد و به دلیل اختلاف دما بین این دو، گرما از طریق دیواره لوله ها از یک سیال به سیال دیگر منتقل می شود.

خرید مبدل حرارتی استخر

برای انتخاب انواع مبدل های استخر می توانید خرید مبدل حرارتی استخر را از اطلس موج آبتین انجام دهید. تصویر زیر هم نمای دوبعدی و هم نمای سه بعدی مهمترین قسمت های این دستگاه و همچنین نحوه ورود و خروج دو سیال با دمای متفاوت را نشان می دهد.


نحوه عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله


مهمترین قطعات مبدل پوسته و لوله

1. لوله های مسی

برای دستیابی به حداکثر بازده باید سطح انتقال حرارت بین دو سیال که لوله هستند تا حد امکان افزایش یابد و به همین دلیل تعداد زیادی لوله (لوله) از مس، فولاد استفاده شده و لوله ها ممکن است مستقیم یا خمیده (U) باشند.


 اکثر مبدل های حرارتی پوسته و لوله در طرح های 1، 2 یا 4 پاس ساخته می شوند. تعداد پاس ها به معنای تعداد رفت و برگشتی است که سیال پس از ورود به لوله ها تا خروج از آن انجام می دهد.


 مثلاً در طراحی پاس، سیال از یک طرف وارد لوله ها شده و از طرف دیگر مستقیماً خارج می شود. در طرح 2 پاس (مانند شکل بالا)، سیال پس از ورود به لوله ها و رسیدن به انتهای آن، 180 درجه تغییر جهت داده و از همان سمت ورودی خارج می شود.


2 . لوله ورق

انتهای تمام لوله ها (لوله ها) به ورق لوله متصل است و در واقع وظیفه آن مهار و آب بندی لوله ها به یکدیگر است. از نظر نوع ورق های لوله دو نوع مبدل حرارتی پوسته ای و لوله ای وجود دارد. در نوع اول، هر دو صفحه لوله در ابتدا و انتهای مبدل به طور دائم توسط پوسته مهار می شوند. 


در نوع دوم، یکی از صفحات لوله توسط پوسته مهار می شود و ورق لوله در سمت دیگر می تواند آزادانه شناور شود و از مشکلات ناشی از اختلاف انبساط حرارتی جلوگیری کند. در همین حال، لوله ها برای تمیز کردن و نگهداری مکانیکی قابل دسترسی خواهند بود.


3. بافل

صفحاتی به نام بافل به عنوان صفحات هدایت کننده جریان سیال در داخل پوسته تعبیه شده اند تا جریان متلاطمی در سیال جریان یافته در داخل پوسته ایجاد کنند و راندمان انتقال حرارت به حداکثر خود می رسد.


در شکل زیر نمونه ای از لوله های مسی (لوله) با خم U شکل، لوله ورقه ای و صفحات بافل (صفحات سفید) نشان داده شده است که همگی در یک پوسته تعبیه شده اند. در این نوع مبدل پوسته و لوله فقط از یک لوله ورق در یک طرف لوله ها استفاده می شود و طرف دیگر لوله ها به شکل U خم می شود.


کندانسور مسی


طبقه بندی مبدل های حرارتی پوسته و لوله در 3 مدل مختلف معمولا با توجه به نحوه ورود و خروج سیال روان به لوله ها و تعداد تیوب شیت ها، این نوع مبدل ها به 3 نوع پرکاربرد دسته بندی می شوند که ساختار آنها به ترتیب توضیح داده می شود.


 نوع تک پاس با دو ورق لوله


تعداد پاس ها به معنای تعداد رفت و برگشت سیال جاری در لوله ها است. با توجه به شکل زیر و جهت حرکت سیال در لوله ها، سیالی که از سمت چپ وارد لوله ها می شود (پس از عبور از ورق لوله چپ) مسیر مستقیمی را طی می کند و پس از عبور از ورق لوله سمت راست، از لوله خارج می شود. مجرای مناسب است و بنابراین در این طرح یک گذر و دو لوله ورق وجود دارد. یکی از مزایای این طرح این است که در صورت گرفتگی لوله ها به راحتی با ابزار فیزیکی تمیز می شوند.


مبدل حرارتی پوسته و لوله یک پاس مستقیم


نوع دو پاس با دو لوله ورق


مطابق شکل زیر در این طرح نیمی از لوله ها وظیفه حمل سیال را از یک طرف به سمت دیگر بر عهده دارند و نیمی دیگر برعکس است و بدین ترتیب سیال دو بار در مبدل حرکت می کند و فرصت بیشتری برای گرما دارد. انتقال رخ می دهد. همانطور که مشاهده می کنید سیال از سمت راست بالا (پس از عبور از ورق لوله سمت راست) وارد نیمی از لوله ها شده و در داخل لوله ها به سمت چپ حرکت کرده و وقتی به انتهای مسیر می رسد تغییر می کند.


جهت آن 180 درجه بوده و این بار وارد نیمه دیگر لوله ها شده و از چپ به راست حرکت می کند و همزمان با سیالی که وارد پوسته می شود تبادل حرارتی را انجام می دهد. مزیت این طرح این است که سیال ضمن فراهم کردن امکان نظافت فیزیکی لوله ها (در صورت گرفتگی یا ته نشینی)، با حرکت به عقب و جلو، زمان کافی برای انتقال گرما می گیرد.


مبدل حرارتی پوسته و لوله دو گذر مستقیم


3. نوع تک پاس با یک ورق لوله


مطابق شکل زیر، در این طرح، سیال ورودی به لوله ها (پایین سمت راست) وارد گروهی از لوله ها می شود که انتهای آنها 180 درجه خم شده است.


ریس و سیال مسیر طولانی تری را برای تبادل گرما به خوبی طی می کنند. مزیت آن این است که در کل دستگاه فقط از یک تیوب ورق استفاده می شود و هزینه ساخت آن کمتر و سیستم بهتر آب بندی می شود اما در این طراحی نمی توان از روش های فیزیکی برای رفع انسداد لوله ها استفاده کرد و باید روش ها استفاده شده. برای این منظور از مواد شیمیایی استفاده می شود.


مبدل حرارتی استخر پوسته و لوله U شکل


ساخت مبدل حرارتی پوسته و لوله

ساخت مبدل حرارتی پوسته و لوله در شرکت ما بر اساس استانداردهای روز این صنعت انجام می شود. طراحی و ساخت مبدل حرارتی پوسته و لوله چند مرحله دارد.


 ابتدا نقشه های مربوط به آن پس از جمع آوری اطلاعات لازم توسط مهندسین خبره تهیه شود. ضمناً این نقشه ها باید از نظر جانمایی و نصب در محل پروژه بررسی و سپس بر اساس استانداردهای موجود ساخته شوند.


مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟ شرکت ما دارای چندین سال تجربه در زمینه طراحی و ساخت مبدل های حرارتی پوسته و لوله برای مصارف مختلف و در طرح ها، ابعاد و ظرفیت های مختلف می باشد.