مبدل حرارتی دو لوله ای

تشریح ساختار مبدل حرارتی لوله ای و انواع آن

مبدل حرارتی دو لوله ای که در برخی منابع با نام مبدل حرارتی لوله ای نیز شناخته می شود ساده ترین نوع مبدل است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. مبدل دو لوله ای از دو لوله (تیوب) هم مرکز تشکیل شده است که یک سیال سرد یا گرم از درون لوله داخلی و یک سیال نیز از فضای بین دو لوله حرکت می کند و تبادل حرارت از جداره لوله داخلی بین دو سیال صورت می گیرد که به آن مبدل حرارتی هم مرکز نیز گفته می شود.

مبدل حرارتی دو لوله ای یا همان مبدل حرارتی تک لوله ای از نظر نوع جریان به دو دسته جریان ناهمسو (جریان مخالف) و جریان همسو (موافق) تقسیم می شود. در نوع جریان ناهمسو سیالات جاری در خلاف جهت یکدیگر حرکت می کنند و نسبت به نوع جریان همسو که هر دو سیال در یک جهت حرکت می کنند، تبادل حرارتی بیشتری صورت می گیرد.

در طرحی دیگر مطابق شکل زیر چندین لوله داخلی و خارجی را می توان به موازات یکدیگر و با فلنج هایی (زانوهای 180 درجه ای) به هم متصل نمود تا از فضای موجود حداکثر استفاده را نمود. از مبدل حرارتی لوله ای یا همان مبدل حرارتی دو لوله ای در کاربردهای صنعتی سبک (با نرخ انتقال حرارت کم و معمولا مبدل هایی با مساحت سطح کمتر از 50 متر مربع) استفاده می شود. در برخی از مدل ها ، لوله داخلی را فین دار (پره دار) کرده تا سطح انتقال حرارت در فضای کمتر ، افزایش یابد که به آن مبدل حرارتی لوله ای پره دار نیز گفته می شود. فین ها می توانند با تراش دادن بر روی سطح لوله ایجاد شوند و یا اینکه فین ها توسط جوش ، لحیم یا اتصال مکانیکی درون شیار به لوله ها متصل شوند.

همچنین از لحاظ جنس لوله ها ، آنها به انواع مسی (مبدل حرارتی مسی) و استیل(مبدل حرارتی استیل) و غیره تقسیم بندی می شوند.

مزایای مبدل حرارتی دو لوله ای

1 . مناسب برای کاربردهای فشار بالا همانند مبدل حرارتی پوسته و لوله

2 . نگهداری ، سرویس و تعویض راحت قطعات

3 . انعطاف پذیری در کاهش یا افزایش ظرفیت با کم کردن یا افزودن لوله ها به آن

4 . کمتر بودن قیمت مبدل حرارتی لوله ای نسبت به انواع دیگر

مطالعه بیشتر درباره انواع مبدل های پوسته و لوله (شل اند تیوب) و طرز کار آنها در این مقاله ⇐ مبدل حرارتی پوسته و لوله

بررسی کاربردها ، مزایا ، معایب و طرز کار نوع هوا خنک در این مقاله ⇐ مبدل حرارتی هوا خنک

معایب مبدل دو لوله ای ( مبدل حرارتی هم مرکز )

1 . محدودیت در نرخ انتقال حرارت به علت کم بودن سطوح انتقال دهنده حرارت بین دو سیال

2 . نوع جریان فقط از نوع ناهمسو و همسو است و نمی توان از نوع جریان عمود بر هم استفاده نمود.

3 . با افزایش تعداد لوله های موازی و اتصال آنها با فلنج به یکدیگر ، احتمال نشتی در اتصالات افزایش می یابد.

4 . هزینه ساخت آن برای انتقال حرارت های زیاد به مقدار قابل توجهی افزایش پیدا می کند.

موارد کاربرد

به طور کلی مبدل لوله ای تنها زمانی استفاده می شود که استفاده از مبدل های پوسته و لوله صرفه اقتصادی نداشته باشد. مبدل حرارتی لوله ای یا در کاربردهایی که شدت جریان سیال کم در آن کم است کاربرد دارد و یا اینکه اختلاف دما و یا اختلاف فشار بین دو سیال بسیار بالا باشد.

1 . کاربردهایی که شدت جریان سیال کم در آن کم است.

2 . کاربردهایی که اختلاف دما و یا اختلاف فشار بین دو سیال بسیار بالا باشد.

3 . کاربردهایی که مقدار رسوب مواد موجود در سیالات بقدری زیاد باشد که دائما لوله های مبدل نیاز به رسوب زدایی داشته باشند.

مطالعه بیشتر درباره مبدل های خاص و ویژگی های آنها در این مقاله ⇐ مبدل حرارتی خاص

راهنمای خرید انواع مبدل ها ⇐ خرید مبدل حرارتی