مبدل حرارتی پوسته و لوله از پرکاربردترین مبدل‌ها در صنایع به شمار می‌رود. این مبدل از بادوام‌ترین و ارزانترین مبدل‌هایی است که به دلیل تعمیرات آسان در صنایع بسیار اهمیت دارد. مبدل با رسوب داخلی سیالات سازگاری نسبتاً زیادی دارد و برای رسوبات به میزان متفاوت طراحی شده است ؛چرا که قطر لوله‌های داخلی آن قابل افزایش است.
در ادامه این مقاله درباره مبدل حرارتی پوسته و لوله صحبت خواهیم کرد و همچنین کاربرد این مبدل را مورد بررسی قرار می‌دهیم. برای اینکه بدانید انواع مبدل پوسته و لوله چیست و نحوه نصب آن چگونه است، با ما همراه باشید.
مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟
این مبدل دستگاهی است که می‌تواند حرارت را از یک سیال مثل آب یا روغن به سیال دیگر منتقل کند. این فرآیند باعث می‌شود یک سیال گرم شده و سیال دیگر خنک شود. مبدل حرارتی پوسته و لوله دستگاهی که در آن یک سیال در داخل تعدادی لوله و سیال دیگر در خارج آن جریان پیدا می‌کند. سیال گرم می‌تواند حرارت خود را به دیواره لوله‌ها انتقال دهد و لوله‌ها این حرارت را به سیال سرد منتقل می‌کنند. این مبدل به نام مبدل لوله‌ای و مبدل موتورخانه‌ای نیز معروف است.
مبدل حرارتی پوسته و لوله
مبدل حرارتی پوسته و لوله چگونه کار می‌کند؟
نحوه کار مبدل حرارتی پوسته و لوله به این صورت است که یک سیال از درون یک دسته لوله‌ها که به ورودی و خروجی متصل هستند، عبور می‌کند و سیال دیگر با دمای مختلف درون پوسته که لوله‌ها را احاطه کرده، جریان پیدا می‌کند. پس از آن گرما در اثر اختلاف دمای بین دو ماده و از طریق دیواره لوله‌ها از ماده گرم به ماده سرد انتقال داده می‌شود. بر این اساس بدون اینکه هیچ تماس مستقیمی بین دو ماده انجام شود، عمل انتقال گرما انجام می‌گیرد. در صنایع و برای کنترل دمای سیالات گوناگون به طور گسترده از این مبدل استفاده می‌شود.
اجزای مبدل پوسته و لوله
اجزای مبدل حرارتی پوسته و لوله شامل قسمت‌های مختلفی از لوله‌ها، بافل، صفحه لوله‌ها، میله رابط و لوله‌های فاصله دهنده، صفحات تقسیم‌کننده کانال و اتصالات انبساطی است. این مبدل به چهار بخش تقسیم‌بندی می‌شود که شامل سری جلوی، سری عقبی، دسته لوله و پوسته است.
سری جلوی یا قسمت ورودی جلوی مبدل جایی است که سیال از طریق آن وارد دستگاه می‌شود و معمولاً به عنوان سری ثابت شناخته می‌شود. این سیال درون مبدل از طریق سری عقبی یا همان قسمت خروجی عقب دستگاه از مبدل بیرون می‌رود. در مبدل‌هایی که از چند کانال لوله‌ای برخوردارند، سیال بعد از کامل کردن چرخه به سمت جلو و ورودی دستگاه بر می‌گردد. دسته لوله نیز شامل مواردی است که قسمت‌های مختلف مبدل را به هم متصل می‌کند. دسته لوله‌ها در درون پوسته مبدل قرار می‌گیرد.
انواع مبدل پوسته و لوله
تقسیم‌بندی انواع مدل‌های مبدل حرارتی پوسته و لوله بر اساس عوامل مختلفی انجام می‌شود که شامل موارد زیر است:
- مبدل تیوب شیت ثابت: این مبدل‌ها در کلاس M، L و N قرار دارد. لوله‌ها در صفحه‌ای ثابت شده‌اند و ساخت و طراحی این مبدل بسیار ساده و مقرون به صرفه است. در ساخت و طراحی مبدل حرارتی این صفحه ثابت از لوله‌های مستقیم و بدون اتصال استفاده می‌کنند که به صورت مکانیکی تمیز می‌شوند و نشتی در آن‌ها وجود ندارد.
- مبدل با لوله‌های U شکل: برای افزایش تماس سیال موجود در لوله‌ها با سیال داخل پوست از لوله‌های U شکل استفاده می‌کنند که امکان پاکسازی آن به صورت مکانیکی وجود ندارد. این لوله‌ها معمولاً قیمت بسیار ارزانی نسبت به سایر مبدل‌ها دارند و خرید آن بسیار مقرون به صرفه است.
- مبدل شیت شناور: این مبدل‌ها در کلاس P، T، W، S طراحی شده‌اند و قسمت انتهایی مبدل معمولاً با پوسته جوش نمی‌خورد. به جای آن در قسمت جلوی مبدل لوله‌هایی که قطر بیشتری دارد، به پوسته وصل می‌شود. این مبدل‌ها در برابر انبساط حرارتی مقاومت بسیار زیادی دارند و تمیز کردن آن‌ها آسان است.
مبدل شیت شناور
مزایای استفاده
استفاده از این مبدل‌ها در صنعت مزایای زیادی دارد که مهمترین آن‌ها شامل:
- مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت و فشار بسیار زیاد
- قیمت ارزانتر و مقرون به صرفه‌تر
- تنوع بسیار زیاد در این مدل و کیفیت قطعات مورد استفاده در این مبدل
- پاکسازی کاملاً آسان مکانیکی یا شیمیایی بسته
- دستیابی آسان در صورت بروز مشکل در لوله‌ها
نتیجه‌گیری
در این مقاله درباره مبدل حرارتی پوسته و لوله صحبت کردیم که از کاربردی‌ترین مبدل‌های حرارتی به شمار می‌رود. این مبدل به دلیل بادوام بودن و قیمت نسبتاً ارزان معمولاً استفاده‌های زیادی در صنایع مختلف دارد و تعمیرات آن به آسانی انجام می‌شود. میزان مقاومت سطوح مبدل در برابر انواع خوردگی و مواد رسوبی موجود در آب سیالات دیگر بسیار زیاد است. به همین دلیل سیالاتی که جنس خاصی دارند یا ضخامت بیشتری دارند، معمولاً از این مبدل استفاده می‌شود.
بدون دیدگاه