سه شنبه , بهمن ۳۰ ۱۳۹۷

مبدل حرارتی

مبدل حرارتی را می توان از جنبه های مختلف دسته بندی کرد :

  • تقسیم بندی بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
  • تقسیم بندی بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم
  • تقسیم بندی مبدل حرارتی بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم
  • تقسیم بندی بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل

مبدل حرارتی بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم

مبدل نوع Recuperative

در این نوع مبدل سیال سرد و گرم توسط یک سطح جامد ثابت از یکدیگر جدا شده اند و انتقال از طریق سطح مذکور صورت می گیرد. اکثرا مبدل های گرمایی موجود در صنعت از این دسته هستند.

مبدل حرارتی Recuperative

 نوع Regenerative

در این نوع مبدل حرارتی ، سطح جدا کننده سیال سرد و گرم ثابت نبوده و به طور متناوب قسمت هایی از سطح مذکور در معرض حرکت سیال سرد یا گرم قرار می گیرند.

این نوع مبدل گرمایی بیشتر در مقیاس های آزمایشگاهی و تحقیقاتی مورد استفاده قرار می گیرد.

Regenerative

شبیه سازی مبدل حرارتی فشرده در فلوئنت 

 

مبدل حرارتی نوع تماس مستقیم

در این نوع مبدل، سیال سرد و گرم به طور مستقیم تماس حاصل نموده(هیچ دیواره ای بین جریانهای سرد و گرم وجود ندارد) و تبادل انرژی یا حرارت انجام می گیرد.

در مبدل های تماس مستقیم ، جریانها ، دو مایع غیر قابل اختلاط و یا یک گاز و یک مایع هستند. این مبدل ها معمولا از راندمان حرارتی بالایی برخوردارند.

نمونه ای از مبدل گرمایی تماس مستقیم، برج های خنک کن ، کولرهای آبی و گرم کن های Open Feed Water Heater موجود در نیروگاه های بخار می باشند.

مبدل حرارتی تماس مستقیم

دسته بندی مبدل ها بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم

بر این اساس مبدل های حرارتی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند :

  •  نوع جریان همسو
  •  نوع جریان غیر همسو
  •  نوع جریان عمود بر هم

مبدل حرارتی از نوع جریان همسو

در این نوع مبدل ها جریان سرد و گرم موازی یکدیگر و جهت جریان سیال گرم و سرد آن ها موافق یکدیگر می باشند.

یعنی دو جریان سیال ، از یک انتها به مبدل وارد می شوند و هر دو در یک جهت جریان می یابند و از انتهای دیگر خارج می شوند.

نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که دمای سیال سرد خروجی از مبدل هیچگاه به دمای سیال گرم خروجی نمی رسد.

نزدیک شدن مقدار عددی دو دمای مذکور مستلزم بکارگیری سطح انتقال حرارت موثر بسیار بزرگی می باشد.

مبدل حرارتی جریان همسو

 

مبدل حرارتی از نوع جریان غیر همسو

در شرایطی که جریان سیال سرد و گرم موازی یکدیگر و در خلاف جهت هم باشد مبدل را جریان غیر همسو می نامند. باید توجه داشت در این نوع مبدل ها امکان افزایش دمای سیال سرد خروجی نسبت به سیال گرم خروجی وجود دارد.

این مبدل ها در شرایط یکسان از سطح انتقال حرارت کمتری نسبت به مبدل های همسو برخوردار هستند.

مبدل حرارتی جریان غیرهمسو

مقایسه دمای مبدل حرارتی جریان همسو و غیر همسو

 

مبدل حرارتی از نوع جریان عمود بر هم

در این نوع مبدل جهت جریان های سرد و گرم عمود بر هم می باشند. به عنوان متداول ترین نمونه می توان از رادیاتور اتومبیل نام برد. در آرایش جریان عمود بر هم، بسته به طراحی ، جریان  مخلوط یا غیر مخلوط نامیده می شود.

سیال داخل لوله ها چون اجازه حرکت در راستای عرضی را نخواهد داشت غیر مخلوط است. سیال بیرونی برای لوله های بی پره مخلوط است چون امکان جریان عرضی سیال و یا مخلوط شدن آن وجود دارد و برای لوله های پره دار غیر مخلوط است زیرا وجود پره ها مانع از جریان آن در جهتی عمود بر جهت اصلی جریان می شود.

مبدل حرارتی جریان عمود بر هم

 

تقسیم بندی مبدل حرارتی بر اساس ساختمان مکانیکی

مبدل های حرارتی از نوع تماس غیر مستقیم(مبدل های با انتقال گرما از طریق دیواره) اغلب بر حسب مشخصات ساختاری توصیف می شوند.

انواع عمده دسته بندی بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار آن ها ، شامل لوله ای ، صفحه ای و سطح پره دار است.

 

 

 

به نوشته امتیاز دهید

۰%

امتیاز خود را ثبت کنید

امتیاز کاربران: ۴.۶ ( ۱ رای)

درباره ی کورش

مطلب پیشنهادی

موتور وانکل- موتور دورانی

موتور وانکل موتور وانکل یا موتور دورانی زير مجموعه موتورهای احتراق داخلی می باشد. اما …

مبدل حرارتی پوسته و لوله

مقدمه مبدل حرارتی مبدل حرارتی پوسته و لوله یکی از پرکاربرد ترین انواع مبدل در …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

یک ستارهدو ستارهسه ستارهچهار ستارهپنج ستاره (No Ratings Yet)
Loading...