شكل 1: سطح مقطع يك مبدل حرارتي پوسته و لوله با يك گذر ، مبدل حرارتي پيكربندي جريان شمارنده ، سرپيچ هاي بزرگ و دو سر پوسته [Ref 3].
ويژگي هاي انحراف جريان اغلب در مبدل هاي حرارتي پوسته و لوله نصب مي شوند تا با ايجاد جريان آشفته تر مايع سمت پوسته و جريان عمودتر بيشتر در لوله ها ، انتقال حرارت بين مايعات را بهبود بخشند. چنين ويژگي هايي بايد به دقت طراحي شوند تا تلفات فشار و تشكيل "مناطق مرده" را به حداقل برسانند. مناطق مرده مناطقي از جريان سيال آهسته يا راكد هستند كه مي توانند منجر به رسوب (رسوب مواد جامد) در مبدل حرارتي شوند.
ويژگي هاي معمول منحرف كننده جريان عبارتند از:
بندهاي مقطعي (موانع عمود متناوب ، هر كدام از كسري از قسمت قيمت مبدل حرارتي پوسته را مسدود مي كنند ؛ شكل 1 را ببينيد)
ديافراگم ديسك و دونات - موانع حلقوي و حلقوي متناوب جريان طرف پوسته را به طور متناوب و به سمت محور پوسته مجبور مي كنند
پيچ و مهره هاي مارپيچي - براي تقويت جريان مارپيچ در اطراف پوسته ، زاويه دار هستند
دزدگيرهاي ميله اي - شبكه هاي ميله اي ، معمولاً عمود بر محور پوسته. لوله ها محوري از ميان فضاهاي بين ميله ها عبور مي كنند
درج هاي لوله - درج هايي مانند سيم پيچ هاي سيم بلند براي كمك به جريان آشفته و به حداقل رساندن رسوب در داخل لوله ها قرار مي گيرند
شكل 2 - چيدمان دنده هاي مارپيچي - توجه داشته باشيد كه دكل ها در حقيقت سوراخ هاي زيادي دارند تا بتوانند لوله ها را از طول پوسته عبور دهند. [Ref 4]
رويكرد ديگر براي انحراف جريان ، طراحي 'Twisted Tube' توسط شركت انتقال حرارت Koch است. با استفاده از اين طرح ، لوله ها به شكل بيضي صاف شده و به صورت مارپيچ هاي بلند پيچ خورده و سپس بهم چيده مي شوند. جريان مارپيچي هم در مايعات طرف پوسته و هم لوله هاي لوله اي با افت فشار نسبتاً كم انتقال گرما را به خوبي انجام مي دهد.
شكل 3 - لوله هاي خارج شده از لوله ها در يك مبدل حرارتي پوسته و لوله 5
شكل 4 - لوله هاي مبدل حرارتي Twisted Tube و الگوي جريان 6
صفحه و قاب - صفحات موازي نازك روي هم قرار مي گيرند تا خريد مبدل حرارتي كانالهاي گسترده و موازي ايجاد كنند. مايعات سرد و گرم از طريق كانالهاي متناوب جريان دارند. صفحات با يك واشر يا با جوشكاري جدا مي شوند و ممكن است الگوهايي براي تقويت جريان آشفته داشته باشند. صفحات روي هم قرار مي گيرند و ممكن است صفحات اضافي براي افزايش ظرفيت گرمايش به طرح هاي واشر اضافه شود. جريان ممكن است به صورت موازي يا جريان مقابل تنظيم شود. سطح وسيع تهيه شده توسط صفحات بدين معناست كه مبدلهاي حرارتي صفحه و قاب مي توانند انتقال حرارت بيشتري را بين دو سيال ، براي حجم معيني نسبت به مبدلهاي حرارتي پوسته و لوله ، امكان پذير كنند.
https://www.ipieca.org/resources/energy-efficiency-solutions/efficient-use-of-heat/heat-exchangers/
فن سرخانه اي چيست