مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟ | معرفی کامل + کاتالوگ
مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟ | معرفی کامل + کاتالوگ
Blog Article
مبدل حرارتی پوسته و لوله یکی از پرکاربردترین تجهیزات در صنعت تبادل حرارت است که با طراحی مستحکم، قابلیت انتقال حرارت بین دو سیال با دماهای متفاوت را فراهم می‌کند. این مبدل از مجموعه‌ای از لوله‌های داخلی و یک پوسته خارجی تشکیل شده که سیالات درون آن‌ها به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم در تماس حرارتی قرار می‌گیرند.
این نوع مبدل به دلیل قابلیت تحمل فشار بالا، سهولت در تعمیر و نگهداری و تطبیق‌پذیری با شرایط مختلف عملیاتی، در صنایع نفت، گاز، نیروگاه‌ها، پتروشیمی و بسیاری از کارخانه‌های فرآیندی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای انتخاب دقیق مدل و بررسی مشخصات، دانلود کاتالوگ مبدل حرارتی پوسته و لوله اولین گام در مسیر طراحی یا خرید خواهد بود.
نحوه عملکرد مبدل حرارتی پوسته و لوله
در این مبدل، یک سیال از داخل لوله‌ها عبور می‌کند و سیال دیگر در فضای اطراف لوله‌ها (داخل پوسته) جریان دارد. حرارت از سیال گرم‌تر به سیال سردتر از طریق دیواره لوله‌ها منتقل می‌شود. برای افزایش بازده حرارتی، جریان سیالات می‌تواند به‌صورت همسو (Parallel Flow)، ناهمسو (Counter Flow) یا متقاطع (Cross Flow) طراحی شود.
برای هدایت بهتر جریان در سمت پوسته، از بافل‌ها استفاده می‌شود تا سیال با بیشترین سطح لوله‌ها در تماس باشد و راندمان تبادل حرارتی به حداکثر برسد.
اجزای اصلی مبدل حرارتی پوسته و لوله
پوسته (Shell): استوانه فلزی بیرونی که سیال سمت پوسته در آن جریان دارد. جنس آن معمولاً از فولاد کربنی یا استنلس استیل است.
لوله‌ها (Tubes): لوله‌هایی که سیال دوم در آن جریان دارد. می‌توانند مستقیم یا U شکل باشند و معمولاً از مس، فولاد ضدزنگ یا آلیاژهای مقاوم ساخته می‌شوند.
صفحات لوله (Tube Sheets): صفحات ضخیمی که انتهای لوله‌ها را در دو طرف نگه می‌دارند و به پوسته متصل می‌شوند.
بافل‌ها (Baffles): صفحات انحراف‌دهنده داخل پوسته که مسیر جریان را تغییر می‌دهند و باعث افزایش زمان تماس سیال با سطح لوله می‌شوند.
درپوش‌ها (Heads): پوشش‌های انتهایی در دو طرف لوله‌ها که ورود و خروج سیال به سمت لوله را مدیریت می‌کنند.
نازل‌ها: ورودی و خروجی‌های سیال سمت پوسته و لوله که به اتصال به خطوط لوله‌کشی سیستم کمک می‌کنند.
انواع مبدل حرارتی پوسته و لوله
از نظر تعداد گذر: یک گذر (1-1)، دو گذر (1-2)، چند گذر (2-4، 2-8)
از نظر شکل لوله‌ها: مستقیم (Straight Tube)، خم‌شده (U-tube)
از نظر جنس متریال: فولاد کربنی، استنلس استیل، مس، آلیاژهای مقاوم به خوردگی
از نظر کاربرد: پیش‌گرم‌کن، خنک‌کننده روغن و آب، کندانسور و بویلر
کاربردهای مبدل حرارتی پوسته و لوله در صنعت
این مبدل‌ها در طیف گسترده‌ای از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله پالایشگاه‌ها و پتروشیمی‌ها، نیروگاه‌های حرارتی و سیکل ترکیبی، کارخانه‌های فولاد و سیمان، صنایع غذایی، لبنیات و نوشیدنی و همچنین صنایع دارویی و بهداشتی.
مزایا و معایب مبدل حرارتی پوسته و لوله
مزایا شامل مقاومت بالا در برابر فشار و دما، تعمیر و نگهداری آسان، قابلیت استفاده برای سیالات تمیز و خورنده و راندمان انتقال حرارت بالا با طراحی بهینه بافل‌هاست.
معایب نیز شامل اشغال فضای بیشتر نسبت به بعضی انواع دیگر، نیاز به زمان تمیزکاری بیشتر در سیالات رسوب‌زا و هزینه بالاتر برای طراحی‌های خاص یا چند گذره است.
مشخصات فنی مبدل حرارتی پوسته و لوله
مشخصات فنی معمول در کاتالوگ مبدل حرارتی پوسته و لوله شامل موارد زیر است: قطر پوسته از ۱۰ اینچ تا چند متر بسته به ظرفیت، تعداد لوله‌ها از چند ده تا چند هزار عدد، سطح انتقال حرارت متناسب با ظرفیت گرمایی مورد نیاز، فشار کاری تا ۶۰ بار یا بیشتر، دمای کاری تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد و جنس متریال مانند فولاد، استنلس استیل یا آلیاژهای خاص.
نکات مهم در انتخاب و طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله
هنگام انتخاب مبدل مناسب باید مواردی مانند نوع و دمای سیال‌ها، افت فشار مجاز، ظرفیت حرارتی مورد نیاز، فضای در دسترس، شرایط خوردگی و استانداردهای طراحی مانند ASME، TEMA، API در نظر گرفته شود. بررسی کاتالوگ مبدل حرارتی پوسته و لوله در مرحله پیش‌طراحی می‌تواند در تطبیق نیاز با مدل‌های موجود کمک قابل‌توجهی ارائه دهد.
نگهداری و تعمیرات مبدل حرارتی پوسته و لوله
نگهداری صحیح باعث افزایش عمر مفید دستگاه و کاهش خرابی خواهد شد. رسوب‌زدایی دوره‌ای لوله‌ها، تست نشتی با فشار آب یا هوا، بررسی سلامت جوش‌ها و بافل‌ها، تعویض گسکت‌ها و آب‌بندها در صورت نیاز و تهیه قطعات یدکی مطابق مشخصات درج‌شده در کاتالوگ از اقدامات ضروری است.
قیمت مبدل حرارتی پوسته و لوله | عوامل مؤثر
قیمت این نوع مبدل به عواملی مانند ظرفیت حرارتی و ابعاد دستگاه، جنس متریال (فولادی، استنلس استیل، ضد خوردگی)، تعداد گذر و پیچیدگی طراحی و نیاز به استانداردهای خاص مانند TEMA یا طراحی سفارشی بستگی دارد. برای دریافت قیمت دقیق، بررسی نیاز فنی و دریافت کاتالوگ مبدل حرارتی پوسته و لوله گام ابتدایی ضروری است. این کاتالوگ شامل جداول مشخصات، ابعاد و شرایط فنی برای مدل‌های مختلف است.
منبع: تورال صنعت