مبدل حرارتی چیست و چگونه کار می کند؟

الف مبدل حرارتی وسیله ای است که برای انتقال حرارت استفاده می شود و وظیفه اصلی آن انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر است. معمولاً این دو سیال مستقیماً در تماس نیستند، اما گرما از طریق دیواره مبدل حرارتی منتقل می شود. مبدل های حرارتی به طور گسترده در صنایعی مانند صنعت، ساختمان، صنایع شیمیایی، انرژی و غیره مانند تهویه مطبوع، سیستم های HVAC، موتورهای خودرو، سیستم های خنک کننده و غیره استفاده می شود.

اصل کار مبدل حرارتی:
جداسازی دو سیال: مبدل حرارتی به گونه ای طراحی شده است که انتقال حرارت بین دو سیال اتفاق می افتد و این دو سیال معمولاً برای جلوگیری از تماس مستقیم از طریق لوله ها یا کانال های مختلف جریان می یابند. گرما از طریق دیواره یا لایه فلزی مبدل حرارتی از یک سیال به سیال دیگر منتقل می شود.

انتقال حرارت: در طول فرآیند جریان، گرمای یک سیال به دیوار و گرمای روی دیوار به سیال دیگر منتقل می شود. به این ترتیب سیال با دمای بالاتر، گرما را به سیال با دمای پایین‌تر منتقل می‌کند و باعث تغییر دمای دو سیال می‌شود.

فرآیند تبادل حرارتی: بسته به نوع مبدل حرارتی، فرآیند تبادل حرارت می تواند حالت های جریان متفاوتی مانند جریان موازی، جریان مخالف یا جریان متقاطع باشد.

جریان موازی: دو سیال در یک جهت جریان دارند و انتقال حرارت کمتر است.
جریان متقابل: دو سیال در جهت مخالف جریان می‌یابند، با قوی‌ترین اثر تبادل حرارتی و بالاترین راندمان انتقال حرارت.
جریان متقاطع: سیال به صورت عمودی یا متقاطع جریان دارد که برای برخی مواقع خاص مناسب است.

انواع مبدل های حرارتی:
مبدل حرارتی پوسته و لوله: این رایج ترین نوع است که عموماً از مجموعه ای از لوله ها و یک پوسته تشکیل شده است. یکی از مایعات در لوله و دیگری در پوسته جریان دارد. مبدل های حرارتی پوسته و لوله معمولاً در صنایع پتروشیمی، تهویه مطبوع و تبرید استفاده می شوند.

مبدل حرارتی صفحه ای: از صفحات فلزی متعددی تشکیل شده است و کانال های سیال متعددی بین صفحات تشکیل شده است. سیال در امتداد سطح صفحه برای تبادل حرارت جریان دارد. مبدل های حرارتی صفحه ای راندمان انتقال حرارت بالایی دارند و به طور گسترده در مهندسی شیمی، فرآوری مواد غذایی و سایر زمینه ها استفاده می شوند.

مبدل حرارتی خنک‌شده با هوا: از هوا به‌عنوان وسیله خنک‌کننده برای از بین بردن گرما از سیال داغ استفاده کنید. معمولاً در رادیاتورهای اتومبیل، برج های خنک کننده و غیره استفاده می شود.

مبدل حرارتی پره: برای بهبود راندمان تبادل حرارت، سطح تبادل حرارت را با افزودن پره ها افزایش دهید. معمولا در تجهیزات کوچک مانند تهویه مطبوع، سیستم های خنک کننده خودرو و غیره استفاده می شود.

کاربرد مبدل های حرارتی:
خنک سازی صنعتی: بسیاری از فرآیندهای صنعتی گرمای زیادی تولید می کنند که باید توسط مبدل های حرارتی خنک شود.
تهویه مطبوع و HVAC: مبدل های حرارتی در سیستم های سرمایشی و گرمایشی برای انتقال گرما از تهویه مطبوع، آبگرمکن یا سایر تجهیزات استفاده می شوند.
بازیابی انرژی: مبدل های حرارتی در بسیاری از سیستم های انرژی برای بازیابی و استفاده از گرمای تلف شده استفاده می شوند.
سیستم های خنک کننده خودرو: برای خنک کردن موتور خودرو استفاده می شود تا اطمینان حاصل شود که موتور در دمای کاری مناسب باقی می ماند.

SC-1000 333.2*299.7mm میکرو کانال مبدل حرارتی کویل کندانسور برای یخچال