مبدل حرارتی چیست و چه کاربردی دارد

مبدل حرارتی سیستمی است که برای انتقال گرما بین دو یا بیشتر  مبدل حرارتی آلفالاوال مایعات استفاده می شود. مبدل های حرارتی در هر دو فرآیند خنک سازی و گرمایش استفاده می شوند. [1] مایعات ممکن است برای جلوگیری از اختلاط توسط یک دیواره جامد جدا شوند و یا در تماس مستقیم باشند. [2] آنها به طور گسترده ای در گرمایش فضا ، تبرید ، تهویه مطبوع ، نیروگاه ها ، نیروگاه های شیمیایی ، پتروشیمی ها ، پالایشگاه های نفت ، فرآوری گاز طبیعی و تصفیه فاضلاب استفاده می شوند. نمونه کلاسیک مبدلهای حرارتی در موتور احتراق داخلی یافت می شود که در آن مایعی در گردش که به خنک کننده موتور معروف است از طریق سیم پیچ رادیاتور عبور می کند و هوا از کنار سیم پیچها عبور می کند که باعث خنک شدن مایع خنک کننده و گرم شدن هوای ورودی می شود. مثال دیگر ، مخزن گرما است ، که یک مبدل حرارتی غیر فعال است و گرمای تولید شده توسط دستگاه الکترونیکی یا مکانیکی را به یک محیط مایع ، اغلب هوا یا یک مایع خنک کننده مایع منتقل می کند. [3]

 

شکل 2: مبدل حرارتی پوسته و لوله ، طرف لوله 2 گذر (جریان متقاطع 1-2)

 

شکل 3: مبدل حرارتی پوسته و لوله ، طرف پوسته 2 گذر ، طرف لوله 2 گذر (2-2 خلاف جریان)

مبدل های حرارتی با توجه به آرایش جریان سه طبقه بندی اصلی دارند. در مبدل های حرارتی جریان موازی ، دو سیال از یک انتها وارد مبدل می شوند و به موازات یکدیگر به سمت دیگر می روند. در مبدل های حرارتی جریان جریان مایعات از انتهای مخالف وارد مبدل می شوند. با توجه به اینکه اختلاف میانگین دما در طول هر واحد بالاتر است ، طراحی جریان شمارنده کارآمدترین است زیرا می تواند بیشترین گرما را از محیط گرمایی (انتقال) در واحد جرم منتقل کند. رجوع به مبادله متقابل شود. در مبدل حرارتی جریان متقاطع ، مایعات تقریباً عمود بر یکدیگر از طریق مبدل عبور می کنند.

برای کارایی ، مبدل های حرارتی طوری طراحی شده اند که سطح دیواره بین دو سیال را به حداکثر برسانند ، در حالی که مقاومت در برابر جریان سیال از طریق مبدل را به حداقل می رسانند. عملکرد مبدل همچنین می تواند تحت تأثیر افزودن باله یا موج دار در یک یا هر دو جهت باشد ، که باعث افزایش سطح می شود و ممکن است جریان مایع را هدایت کند یا تلاطم ایجاد کند.

دمای رانندگی در سطح انتقال گرما با توجه به موقعیت متفاوت است ، اما می توان دمای متوسط ​​مناسبی را تعریف کرد. در اکثر سیستم های ساده این "اختلاف میانگین دما" (LMTD) است. بعضی اوقات دانش مستقیم از LMTD در دسترس نیست و از روش NTU استفاده می شود.

 

 

https://virgool.io/@rozgozar75/%D8%B1%D8%A7%D9%87%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C-%D8%A7%D9%86%D8%AA%D8%AE%D8%A7%D8%A8-%D9%85%D8%A8%D8%AF%D9%84-%D8%AD%D8%B1%D8%A7%D8%B1%D8%AA%DB%8C-shczy35irb23

 

https://study.mdanderson.org/eportfolios/18698/Home/Heat_exchanger___