معرفی مبدل حرارتی U شکل
نحوه کار مبدل حرارتی U شکل
مبدل حرارتی پوسته و لوله یکی از انواع رایج و پراستفاده مبدل های حرارتی می باشد که از یک پوسته بزرگ و تعدادی لوله تشکیل می شود. این نوع مبدل حرارتی را می توان پراستفاده ترین مبدل حرارتی مورد استفاده در صنعت نامید. مبدل حرارتی پوسته و لوله به انواع مختلفی تقسیم می شوند که هر کدام از آنها دارای ویژگی های خاص خود می باشند. مبدل حرارتی U شکل یکی از انواع مختلف مبدل حرارتی پوسته و لوله می باشد که در ادامه قصد داریم به توضیح آن بپردازیم.
در مبدل حرارتی U شکل لوله ها به شکل حرف یو انگلیسی خمکاری شده اند و تنها در یک طرف آن از تیوب شیت استفاده می شود. در این نوع مبدل حرارتی نحوه کار بدین صورت است که یکی از دو سیال وارد لوله ها شده و سیال دیگر نیز وارد پوسته خواهد شد و در نهایت حرارات از طریق جداره لوله ها میان دو سیال تبادل می گردد. در این نوع طرح به علت U شکل بودن لوله ها، نمی توان لوله ها را به صورت مکانیکی تمیز کرد اما مزیت این نوع مبدل این است که در آن فقط از یک تیوب شیت استفاده شده است. در مبدل حرارتی U شکل سیال ورودی به لوله ها بعد از رسیدن به آخر مسیر، با خمی ۱۸۰ درجه ای رو به رو می شود و مجددا از همان طرفی که وارد شده خارج می شود. به این حرکت رفت و برگشتی سیال در اصطلاح طرح دو پاس گفته می شود.
مزایای استفاده از مبدل حرارتی U شکل
استفاده از مبدل های حرارتی پوسته و لوله و به ویژه مبدل حرارتی U شکل دارای مزایایی می باشد که در ادامه به ذکر مهم ترین آنها خواهیم پرداخت:
- قابلیت تحمل نمودن دماهای بالا و فشارهای سیالاتی به دلیل ساختار مستحکم این نوع مبدل
- قابلیت رساندن سطح انتقال حرارات به بیشترین حد در یک فضای محدود با استفاده از لوله هایی که با فاصله اندکی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند
- قیمت اولیه پایین تر نسبت به انواع دیگر مبدل حرارتی از جمله مبدل حرارتی هوا خنک و مبدل حرارتی صفحه ای
- امکان رسوب زدایی در دوره های زمانی بلند مدت و کوتاه مدت به شکل شیمیایی و فیزیکی
- امکان طراحی و تولید با استفاده از متریال اولیه خاص نظیر استیل که در کاربردهای خاصی که سیال ها خاصیت خورندگی باشند بسیار مفید خواهد بود
- امکان شناسایی راحت محل نشت و ترمیم آن در صورت بروز نشتی در تیوب ها
- طراحی مکانیکی مناسب
- روش طراحی و ساخت تثبیت شده مناسب
- قابلیت استفاده برای دامنه گسترده ای از مواد گوناگون
- امکان تجهیز راحت و ساده
- ایجاد سطح بزرگ برای انتقال حرارت حتی در حجم کم
با توجه به موارد مذکور طبیعی است که مبدل حرارتی U شکل جزو پرکاربردترین انواع مبدل حرارتی در حوزه صنعت باشد. از این نوع مبدل حرارتی به شکلی وسیع در انتقال حرارت در کندانسورها و مولدهای بخار استفاده می شود.
