چطور یک مبدل حرارتی پوسته و لوله خوب بخریم؟
مبدل حرارتی سیستمی جهت انتقال حرارت بین دو یا بیش از دو سیال (مایع / گاز) می باشد.
در واقع مبدل های حرارتی در هر دو فرایند سرمایش و گرمایش به کار گرفته می شوند.
سیال های جاری در مبدل ها، عمدتاً به منظور جلوگیری از اختلاط، توسط دیواره جامدی از یکدیگر جدا می شوند و
البته در انواع بخصوصی از مبدل های حرارتی این امکان نیز وجود دارد که جریان های سیال مستقیماً با هم در تماس باشند.
مبدل حرارتی انواع مختلفی دارد:
1- مبدل حرارتی لوله ای دوبل (Double Pipe)
2- مبدل حرارتی پوسته و لوله (Shell and Tube)
3- مبدل حرارتی صفحه ای (Plate)
مبدل حرارتی پوسته و لوله (Shell and Tube)
نوعی مبدل حرارتی است که کاربرد وسیعی در صنایع شیمیایی مانند واحدهای تقطیر نفت خام دارد.
همان‌طور که از نام آن پیداست این مبدل از یک مخزن استوانه‌ای شکل بزرگ (پوسته)
در فشار بالا و تعدادی لوله در داخل آن تشکیل شده است.
مایع در داخل لوله‌ها حرکت می‌کند و بخار داغ بر روی لوله‌ها و درون پوسته جریان دارد.
به علت تعداد زیاد این لوله‌ها و سطح تماس بالایی که ایجاد می‌کند،
حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل شده و مایع را به جوش می آورد.
مبدل های حرارتی پوسته و لوله (shell & tube) معروفترین نوع مبدل حرارتی در صنایع و کارخانجات
به خصوص صنعت پتروشیمی می باشند.
این نوع مبدل ها قابل استفاده برای سطح تماس زیاد با فشار بالاتر از 30 بار و حرارت بیشتر از 260 درجه سانتیگراد می باشد.
می توان گفت که ساختمان مبدل ها شامل تعدادی لوله است که در داخل یک استوانه قرار می گیرند و
دو سیال مورد نظر که یکی سرد و دیگری گرم است، بدون اینکه بطور مستقیم با
یکدیگر برخورد کنند از طریق دیواره فلزی لوله ها با یکدیگر تبادل حرارت خواهند کرد.
به عبارت دیگر یکی از این دو سیال در لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها ، درون پوسته جریان خواهد داشت.
دو سیال می توانند در دو فاز و در جهات ناهمسو حرکت کنند.
یک مبدل حرارتی پوسته و لوله از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است:
هدر جلویی : قسمت ورودی سیال به داخل تیوب های مبدل می باشد.
هدر پشتی : قسمت خروجی سیال از مبدل برای مبدل های یک گذر و قسمت برگرداننده سیال به هدر جلویی برای مبدل های چند گذر می باشد.
تیوب باندل : که شامل تیوب، نگهدارنده تیوب، بافل، tie rods و … می باشد. پوسته نگهدارنده تیوب باندل می باشد.
پوسته (shell): مخزن و پوسته مقاوم در برابر خوردگی و فشار برای عبور سیال انتقال دما
موارد ذکر شده تقسیم بندی کلی ساختار داخلی مبدل حرارتی پوسته و لوله می باشد و قطعات اصلی آن عبارتند از:
- پوسته یا shell
- لوله یا تیوب
- بافل
- فونداسیون
- نازل
- صفحه لوله
- مجرا و درپوش مجرا
از مزایای این مبدل ها می توان به سطح تماس زیاد در حجم کم،
طرح مکانیکی خوب و توزیع یکنواخت فشار و راحتی تمیز کردن تیوب ها اشاره کرد.
انواع مختلف طراحی مبدل های پوسته و لوله در استاندارد بین المللی TEMA:
(با در نظر گرفتن استاندارد ASME, Section VIII, Division 1 برای بویلر و مخازن تحت فشار) بیان شده است.
استاندارد بین المللی TEMA سه نوع استاندارد مکانیکی برای طراحی، ساخت و انتخاب متریال مبدل حرارتی پوسته و لوله به شرح زیر بیان کرده است :
کلاس R : این نوع طراحی مورد استفاده در فرآیندهای نفت و گاز می باشد.
کلاس C : این نوع طراحی برای فرآیندهای عمومی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.
کلاس B : این نوع طراحی برای فرآیندهای شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد.
جهت مشاوره و خرید مبدل حرارتی پوسته و لوله با گروه صنعتی ویسادار تماس بگیرید
