بخشها: پايين دست ، اواسط جريان ، بالادست
مبدل هاي حرارتي براي انتقال گرما از يك محيط به محيط ديگر استفاده مي شود. اين كندانسور پليت رسانه ها ممكن است يك گاز ، مايع يا تركيبي از هر دو باشند. محيط ممكن است براي جلوگيري از اختلاط توسط يك ديواره جامد جدا شود يا در تماس مستقيم باشد. مبدلهاي حرارتي مي توانند با انتقال گرما از سيستمهايي كه نيازي به سيستمهاي ديگر ندارند و مي توانند به طور مفيد استفاده شوند ، بهره وري انرژي سيستم را بهبود مي بخشند.
به عنوان مثال ، گرماي اتلاف شده در اگزوز توربين گازي توليد كننده الكتريسيته مي تواند از طريق مبدل حرارتي براي جوشاندن آب جهت هدايت توربين بخار براي توليد برق بيشتر انتقال يابد (اين مبناي فن آوري توربين گاز تركيبي است).
يكي ديگر از موارد معمول استفاده از مبدلهاي حرارتي ، پيش گرم كردن سيال سردي است كه به سيستم فرآيند گرم شده با استفاده از گرماي مايع گرم خارج شده از سيستم وارد مي شود. اين باعث كاهش انرژي ورودي لازم براي گرم كردن سيال ورودي به دماي كار مي شود.
برنامه هاي خاص براي مبدل هاي حرارتي عبارتند از:
با استفاده از گرماي سيال گرمتر ، مايعات خنك كننده را گرم كنيد
خنك كردن مايعات داغ با انتقال حرارت آن به مايعات خنك كننده
جوشاندن مايعات با استفاده از گرماي سيال گرمتر
جوشاندن يك مايع در حالي كه يك مايعات گرمتر را متراكم مي كند
چگالش مايعات گازي توسط مايع خنك كننده [Ref 1]
مايعات درون مبدل هاي حرارتي معمولاً به سرعت جريان مي يابند ، هيت اكسچنجر صفحه اي جوشي تا انتقال گرما از طريق همرفت اجباري را تسهيل كنند. اين جريان سريع منجر به كاهش فشار در مايعات مي شود. بازده مبدل هاي حرارتي به ميزان انتقال حرارت آنها نسبت به افت فشار وارد شده اشاره دارد. فن آوري مبدل حرارتي مدرن در حالي كه انتقال حرارت را به حداكثر مي رساند و اهداف طراحي ديگر را تحمل مي كند ، مانند تحمل فشارهاي زياد سيال ، مقاومت در برابر رسوب و خوردگي و اجازه تميز كردن و تعميرات ، فشار را به حداقل مي رساند.
براي استفاده م exchanثر از مبدلهاي حرارتي در يك تأسيسات چند فرآيندي ، جريانهاي گرما بايد در يك سطح سيستم در نظر گرفته شوند ، به عنوان مثال از طريق "تجزيه و تحليل خرج كردن" [درج لينك به صفحه تجزيه و تحليل خرج كردن]. نرم افزار ويژه اي براي تسهيل اين نوع تجزيه و تحليل ، و شناسايي و جلوگيري از شرايطي كه باعث تشديد رسوب مبدلهاي حرارتي مي شود وجود دارد (مطالعه مطالعه موردي 1).
كاربرد فناوري
مبدلهاي حرارتي در انواع مختلفي از ساخت و ساز موجود است كه هركدام مزايا و محدوديتهاي خود را دارند. انواع اصلي مبدلهاي حرارتي عبارتند از:
Shell & Tube - متداول ترين نوع طراحي مبدل حرارتي شامل چينش موازي لوله ها در يك پوسته است [شكل 1]. يك مايع از طريق لوله ها جريان دارد و مايع ديگر از طريق پوسته بر روي لوله ها جريان مي يابد پليت بريز . لوله ها ممكن است در پوسته چيده شوند تا جريان موازي ، جريان متقابل ، جريان متقاطع يا هر دو امكان پذير باشد. مبدلهاي حرارتي همچنين ممكن است به صورت چينش لوله در آرايشهاي تك پاس ، چند گذر يا لوله U توصيف شوند. اين نوع مبدل به دليل ساختار لوله اي ، مي تواند فشارهاي زيادي را تحمل كند. مبدل ممكن است يك يا دو سر روي پوسته داشته باشد و چندين نازل ورودي ، خروجي ، دريچه و تخليه داشته باشد [Ref 2].
https://www.ipieca.org/resources/energy-efficiency-solutions/efficient-use-of-heat/heat-exchangers/