( مشاهده پاسخ شماره 1 تا 7 / از مجموع 7 پاسخ )

موضوع: مبدل های حرارتی(Heat Exchangers)

  1. #1

    تاریخ عضویت
    Jul 2009
    رشته
    مهندسی شیمی
    سن
    36
    نوشته ها
    2,470

    تحصیل کرده مبدل های حرارتی(Heat Exchangers)

    مبدل های حرارتی بر اساس:

    1_ پیوستگی یا تناوب جریان
    2_ فرآیندانتقال
    3_ فشردگی یا تناوب جریان
    4 _ نحوه ساختمان و مشخصات هندسی آن
    5 _ درجه حرارت کارکرد
    6_ سازوکار انتقال حرارت
    7_ تعداد سیال
    8_ آرایش جریان
    دسته بندی می شوند.

    انواع مبدل های حرارتی بر اساس نوع ساختمان و نحوه عملکرد:

    1-مبدل های حرارتی لوله ایtube" heat exchanger-"
    این نوع از مبدل ها که در صنعت کاربرد بیشتری دارند خود به چند دسته ی مختلف تقسیم بندی می شوند :
    1_ تک لوله ای
    2_ دولوله ای
    3_ لوله مار پیچ
    4_ چند لوله ای
    5_ لوله پوسته

    مبدل حرارتی دو لوله ای Double tube" heat exchanger-"
    ساده ترین نوع مبدلی که در صنعت ساخته می شود مبدل حرارتی دو لوله ای است که به آن مبدل سنجاق سری نیز گفته می شود . که از دو لوله ی هم محور و به شکل U تشکیل شده است . در این نوع مبدل یکی از سیال ها از درون لوله و سیال دیگر از مجاری بین دو لوله عبور می کند و به این ترتیب عمل انتقال حرارت صورت می پذیرد .

    از مزایای این نوع مبدل ها می توان به ساخت آسان و هزینه نسبتا کم ، محاسبات و طراحی آسان ، کنترل ساده جریان های سیال در دو مسیر ، نگهداری و تمیز کردن آسان و کاربرد در فشارهای زیاد اشاره کرد .
    در صنعت معمولا برای سیالاتی که رسوب زا هستند از این نوع مبدل ها استفاده می شود .

    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

    نویسنده: پیرجو | منبع: باشگاه مهندسان ایران


  2. #2

    تاریخ عضویت
    Jul 2009
    رشته
    مهندسی شیمی
    سن
    36
    نوشته ها
    2,470

    پیش فرض

    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 .

    نویسنده: پیرجو | منبع: باشگاه مهندسان ایران


  3. #3

    تاریخ عضویت
    Jul 2009
    رشته
    مهندسی شیمی
    سن
    36
    نوشته ها
    2,470

    پیش فرض

    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.

    نویسنده: پیرجو | منبع: باشگاه مهندسان ایران، نشریه تخصصی دانشگاه دزفول


  4. #4

    تاریخ عضویت
    Jul 2009
    رشته
    مهندسی شیمی
    سن
    36
    نوشته ها
    2,470

    تحصیل کرده

    ساختمان مبدل های حرارتی پوسته و لوله
    در این مقاله درباره ساختار و ساختمان مبدل حرارتی پوسته و لولهshell and tube
    توضیح داده شده.

    نویسنده: پیرجو | منبع: باشگاه مهندسان ایران
    فايل هاي پيوست شده


  5. #5

    تاریخ عضویت
    Jul 2009
    رشته
    مهندسی شیمی
    سن
    36
    نوشته ها
    2,470

    تحصیل کرده

    در این مقاله اطلاعاتی در رابطه با مبدل های حرارتی downhole خواهید آموخت.

    نویسنده: پیرجو | منبع: باشگاه مهندسان ایران
    فايل هاي پيوست شده


  6. #6

    تاریخ عضویت
    Jul 2009
    رشته
    مهندسی شیمی
    سن
    36
    نوشته ها
    2,470

    تحصیل کرده

    مبدل حرارتی پوسته و لوله
    مبدل های حرارتی پوسته-لوله ای با مقطع دایره ای که در پوسته ای استوانه شکل نصب شده اند ساخته می شوند. بطوریکه محور لول ها موازی با محور پوسته است. این مبدل ها بصورت وسیعی بعنوان خنک کن های روغن و چگالنده ها و پیش گرمکن ها در نیروگاه و به عنوان مولدهای بخار در نیروگاه های هسته ای و در کاربردهای صنایع فرآیندی و شیمیایی استفاده می شود. ساده ترین شکل از یک چگالنده نوع پوسته ای و لوله ای افقی به همراه اجزاء در زیر نشان داده شده.

    یک سیال داخل لوله ها و سیال دیگر در سمت پوسته بصورت متقاطع با لوله ها و یا در طول آن ها جریان دارد.
    اهداف اصلی طراحی در این مبدل ها در نظر گرفتن انبساط گرمایی پوسته و لوله ها و تمیز کردن آسانتر مجموعه و هزینه کم در روش ساخت و تولید آنها نسبت به سایرین می باشد.
    در مبدل های پوسته ای و لوله ای با صفحه لوله های ثابت پوسته به صفحه لوله جوش شده است و هیچگونه دسترسی به خارج از دسته لوله ها برای تمیز کاری وجود ندارد. در این نوع از مبدل ها تمیز کردن لوله آسان است.
    مبدل های پوسته لوله ای با دسته لوله u شکل دارای کمترین هزینه ساخت می باشد. زیرا در آنها فقط به یک لوله نیاز است. سطح داخلی لوله ها بدلیل خم u شکل تند را نمی توان با وسایل مکانیکی تمیز کرد. در این مبدل ها تعداد زوجی از گذرگاه لوله بکار می رود ولی محدویتی از نظر انبساط گرمایی وجود ندارد.
    چندین طرح ایجاد شده که به صفحه لول ها امکان می دهد تا شناور باشد.

    اجزای اصلی مبدل های پوسته-لوله ای
    مبدل های پوسته-لوله ای از لوله های دایره ای قرار گرفته در یک پوسته استوانه ای ساخته می شوند که لوله ها موازی با پوسته می باشد. یک سیال در داخل لوله ها جریان دارد و سیال دیگر از روی دسته لوله ها

    دسته لوله ها tube bundle
    پوستهshell
    سرhead
    انتهای جلوییfront-end head
    سر انتهای عقبیrear-end head
    دیوارک ها baffles
    صفحه لوله هاtube sheets

    انواع دسته لوله ها
    نوعی از طراحی که امکان انبساط گرمایی مستقل لوله ها و پوسته را فراهم می کند. لوله u شکل است. بنابراین در این نوع طراحی انبساط گرمایی می تواند وجود داشته باشد و محدود نیست. لوله u شکل دارای کمترین هزینه ساخت است. زیرا فقط به یک صفحه لوله نیاز است. سمت لوله بدلیل شکل انحنای u نمی تواند با وسایل مکانیکی تمیز شود. در این نوع دسته لوله ها تنها تعداد زوجی از گذرهای لوله می تواند بکار رود. تنها لوله های قرار گرفته در ردیف بیرونی دسته لوله ها قابل تعویض می باشند. جزئیات بیشتر در شکل زیر نشان داده شده است.

    پوسته به صفحه لوله جوش خورده و به سمت بیرونی دسته لوله برای تمیز کاری دسترسی وجود ندارد. در این مورد تمیز کاری لوله بصورت مکانیکی بسیار آسان است.طرحهای متعددی فراهم آمده که به صفحه لوله ها امکان دهند تا شناور باشند. یعنی بتواند با انبساط گرمایی حرکت کند.

    مبدل های گرمایی با سطوح پره دار:
    این نوع مبدل ها دارای پره ها و یا ضمائمی در سطح اصلی که انتقال گرما به منظور افزایش این سطح می باشند. از آنجا که ضریب انتقال گرما در سمت گاز بسیار کوچکتر از مایع است سطوح انتقال گرمای پره دار در سمت گاز برای افزایش سطح انتقال گرما استفاده می شوند. پره ها بصورت وسیع در مبدل گرمایی گاز-گاز یا گاز مایع در جایی که ضریب انتقال گرما در یک یا هر دو سمت کوچک باشد و به مبدل فشرده گرما نیاز باشد استفاده می گردند.

    مبدل صفحه ای پره دار:
    نوع مبدل های صفحه ای پره دار عمدتا برای کاربردهای گاز-گاز و مبدل های لوله ای پره دار برای کاربردهای مایع – هوا استفاده می شود. در اکثر کاربردها کاهش جرم و حجم مبدل از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بدلیل دست یافتن به این کاهش حجم و وزن مبدل های فشرده گرما همچون بصورت وسیع در تبرید با دمای خیلی کم بازیابی انرژی و صنایع فرآیندی و تبرید و سیستم های تهویه مطبوع استفاده می گردند.

    بفلها:
    بفلها در پوسته برای تعیین جهت جریان در طول تیوبها و افزایش سرعت و افزایش نرخ انتقال حرارت استفاده می شوند.
    جهت توصیف بافل این گونه می توان بیان شود که در واقع برش بافل ها در بخش های طولی بفل هستند که برای تغییر جهت حرکت سیال در آن بکار می رود.
    حداکثر ضخامت بافل ها و نگهدارنده های آن ها در استانداردها وجود دارد. فاصله بافل ها حدود 0.2 تا 1 برابر قطر پوسته می باشد. فاصله کم بافل ها باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می شود اما افت فشار نیز زیاد می شود.

    نویسنده: پیرجو | منبع: باشگاه مهندسان ایران


  7. #7

    پیش فرض تشکر از پست


اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

موضوعات مشابه

  1. کتاب انتقال حرارت هولمن {Heat Transfer - Holman}
    توسط سعید رضازاده در انجمن کتاب های مهندسی شیمی
    پاسخ: 3
    آخرين نوشته: 03-04-2013, 12:38 PM
  2. ازمایش ترمو photonic heat engine
    توسط masood.s در انجمن پروژه های مهندسی مکانیک
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 10-05-2010, 08:27 PM
  3. دانلود کتاب Handbook of Heat Transfer
    توسط محمد سراج زاده در انجمن کتاب های مهندسی شیمی
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 02-08-2010, 09:38 PM
  4. هندبوک انتقال حرارت Handbook of Heat Transfer
    توسط سعید رضازاده در انجمن کتاب های مهندسی شیمی
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 07-30-2009, 11:04 PM
  5. هند بوک انتقال حرارت Heat Transfer HandBook
    توسط سعید رضازاده در انجمن کتاب های مهندسی شیمی
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 07-15-2009, 12:09 AM

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •