انواع مبدل ها در موتورخانه کدام اند ؟ کدام مبدل را در موتورخانه باید استفاده کنیم ؟ سوالی که شاید ذهن تمام کارفرمایان را درگیر کرده باشد .

همانطور که می دانید ، موتورخانه یکی از اصلی ترین بخش های ساختمان بوده که همانند سایر سیستم ها از قطعات و بخش های مختلفی تهیه شده است .

یکی از سیستم های به کار رفته درون موتورخانه ، مبدل ها بوده که با نام مبدل های حرارتی از آن‌ها یاد می شود .

در این محتوا قصد داریم به انواع مبدل ها در موتورخانه پرداخته و با آن‌ها آشنا شویم .

کاربری این بخش از موتورخانه به دو دسته تقسیم شده که وظیقه آن‌ها گرم کردن آب و گرم کردن واحد های ساختمان می باشد .

مبدل هایی که برای گرم کردن آب از آن‌ها استفاده می شود به وسیله آبگرمکن و کوئل بوده و دستگاه هایی که جت گرم کردن واحد ها مورد استفاده قرار می گیرد فن کوئل ، هوا ساز و رادیاتور است .

در ادامه با انواع مبدل ها در موتورخانه و نحوه کارکرد آن ها آشنا می شویم ، همراه کارا پمپ باشید .

تعریف کلی موتورخانه

برخی تاسیسات و تجهیزات در ساختمان های تجاری و مسکونی قرار دارند .

این تاسیسات برای گرمایش و سرمایش مورد استفاده قرار میگیرد تمام این تجهیزات در یک مکان قرار دارند که به این محل موتورخانه گفته میشود .موتورخانه قلب یک ساختمان است . نحوه عملکرد موتورخانه چند جز کلی دارد.

در زمان اجرای موتورخانه ، یکی از تجهیزات بسیار مهم و کاربردی ، مبدل ها بوده که باید به صورت دقیق و اصولی نصب شوند.

پادکست مربوط به این محتوا

 

اجزای سیستم موتورخانه عبارتند از :

• مولد های حرارتی
• مبدل های حرارتی
• لوله های رابط

مولد های حرارتی: در سیستم حرارتی مولد گرما، دیگ یا بویلر می باشد .

مبدل های حرارتی: گرمایی که در مولد حرارتی تولید شده است از طریق مبدل های حرارتی به ساختمان منتقل می گردد .

بزای شناخت انواع مبدل ها در موتورخانه ، بهتر است با کاربرد و نحوه عملکرد آن‌ها آشنا شویم .

مبدل های حرارتی دو دسته اند:

1. جهت گرم کردن اب ،مانند: ابگرمکن ، کویلی ، منابع دوجداره
2. جهت گرم کردن واحدها ،مانند:فن کوئل،هواساز،رادیاتورها

لوله های رابط: لوله های رابط وظیفه انتقال گرما به مبدل های حرارتی و بازگرداندن آن را برعهده دارند.

در ادامه بیشتر با انواع مبدل ها در موتورخانه آشنا خواهیم شد .

نحوه کار موتورخانه بدین شرح است :

پس از اینکه اب وارد بویلر شد ، آب گرم یا سرد وارد لوله های اتصال جداگانه میگردند و آب وارد پمپ می شود.

پمپ سبب پمپاژ اب را به تمام لوله های آب سرد و گرم میشود . تامین سرمایش و گرمایش برعهده فن کویلر است .پس از تامین سرمایش و گرمایش در سیستم، مراکز مورد نظر، خانه و ساختمان مورد نظر انرژی گرمایی و خنک کننده خود را دریافت میکند.

اما به صورت کامل با تعریف موتورخانه در گذشته آشنا شده ایم و در این محتوا قصد داریم انواع مبدل ها در موتورخانه را بشناسیم .

آشنایی با انواع مبدل ها در موتورخانه

برای درک و شناخت بهتر انواع مبدل ها در موتورخانه بهتر است ابتدا با نحوه کار آن‌ها ، آشنا شویم .

مبدل حرارتی وسیله ایست که برای تبادل حرارت مورد استفاده قرار میگیرد ، که سیال های سرد و گرم را انتقال میدهد . سیالاتی که مورد تبادل قرار میگیرند : اب ، هوا ،روغن ، گاز و…. می باشند .

مبدل ها در بخش های زیادی از جمله : تهویه ، نیروگاه ، صنایع ساخت و تولید و بازیافت مواد استفاده هستند.

مبدل های حرارتی انواع مختلفی دارند که دارای جریانات منقطع ،همسو ، ناهم سو هستند در ادامه به توضیح به آن‌ها خواهیم پرداخت .

این قطعه کمک بسیاری به دیگ بخار یا همان بویلر کرده است که می توانید با مزایا استفاده از دیگ آب گرم در موتورخانه ، آشنا شوید.

انواع مبدل ها در موتورخانه :

• مبدل های حرارتی صفحه ای ( Plate heat Exchanger )
• مبدل های حرارتی هوا خنک ( Fin Heat Exchanger )
• مبدل های حرارتی پوسته و لوله ( Shell & tube heat exchanger )
• مبدل های حرارتی دو لوله ای ( Double Pipe Heat Exchanger )

یک مبدل حرارتی صفحه ای :

این مبدل از مجموعه از صفحات به صورت موازی کنار هم قرار گرفته تشکیل شده است و مسیر های عبور سیالها را شکل می دهند .

جنس این صفحات معمولا از جنس استیل هستند که به وسیله واشرها متصل شده اند و این صفحات باعث عدم یکنواختی جریان میشوند و آشفتگی ایجاد می کنند که باعث کاهش سرعت میشوند در نتیجه انتقال حرارات بسیار افزایش میابد و افت فشار نیز اتفاق می افتد .

عملکرد این صفحه بدین صورت است که تعدادی صفحه نازک پشت سر یکدیگر قرار گرفته و فضا مابین آن‌ها وجود دارد ، یک لوله جریانات سیال سرد و یک لوله جریانات سیال گرم را همراه دارد که یک در میان به صفحات متصل اند ، با بالا رفتن حرارت انتقال از طریق صفحه ها انجام میشود .

این مبدل در صنایع غذایی، بهداشت کاربرد فراوانی دارد .

علاوه بر این می توانید با مزایا استفاده از مبدل پوسته و لوله در موتورخانه آشنا شوید.

اجزای مبدل صفحه ای :

• دارای دریچه های ورودی و خروجی
• دارای واشرها یا گسکت
• دارای صفحات پهن که برای جداسازی مواد استفاده میشود.این صفحه ها به بخش حمل کننده متصل میشود.
• دارای دو پوشش انتهایی پشت صفحه هات قرار دارند

جریان مبدل صفحه ای بصورت متقاطع ، موازی، مخالف باشد.

مبدل‌های حرارتی صفحه ای از جریان مخالف استفاده میکنند باعث انتقال گرما و سرما میشود.

جریان مخالف گاهی با نام جریان ناهمسو نیز شناخته می‌شود.صفحات مبدل‌های حرارتی صفحه ای از جنس موادی همانند پلاستیک فلزات، آلیاژها است .

مبدلهای صفحه ایی مزایا و معایبی دارند که به آن‌ها می پردازیم .

مزایا مبدل‌های صفحه ای :

• فضای کمتری اشغال میکنند وزن کمی دارند.
• کار آمد هستند .
• نیازی به فضای اضافه ندارند .
• تمیز کردن صفحات آن ها کار آسانی نیست .

 معایب مبدل‌های صفحه ای :

• در صورت وجود خرابی تعمیر آن ها مشکل است.
• فضای خالی بین صفحات کم است و احتمال کاهش انتقال حرارت را دارد.
• قیمتهای بالایی دارند .
• اگر یک واشر نشتی کند و باعث شود یک سیال با سیال دیگری ترکیب بشود، در این صورت پیداکردن صفحه‌ی نشت‌دار دشوار است.
• برای کارهای سخت و سنگین مناسب نیستند و ممکن باعث ایجاد فشار به واشرها گردد .
• مبدلهای صفحه ایی برای استفاده فشار بالا ، دما بالا ، مناسب نیستند .

 مبدل حرارتی پوسته و لوله :

مبدل پوسته لوله یک مبدل که از یک مخزن استوانه‌ای مانند بصورت پوسته تشکیل شده است که در فشار بالا و تعدادی لوله در داخل آن شکل گرفته است .

مایعات در داخل این لوله‌ها حرکت می‌کند و بخار داغ بر روی این لوله‌ها و در درون پوسته جریان دارد .

تعداد لوله ها بالاست و سطح تماس انها باعث میشود حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل گردد و مایع جوش اید .این سیستم بصورت یو شکل هستند.

در این مبدل دیواره های ایجاد ناهماهنگی میکند و باعث میشود سرعت عرضی در جایه جایی سیال به سمت پوسته افزایش داشته باشد .

کاربرد این نوع از مبدل در صنایع نفت ، تقطیر نقت خام،، تاسیسات سرمایشی، کاغذسازی‌ها، داروسازی، رنگاری صنعتی می باشد .

انواع این مدل‌ها :

• سادترین نوع انها مدل یک پوسته یک لوله می باشد.
• یک پاس پوسته دو پاس لوله
• دو پاس پوسته و چهار پاس لوله

معایب آن‌ها :

• مبدل های پوسته و لوله با صفحه لوله های ثابت، به صفحه لوله، جوش شده است و ی راهی برای تمیزی کردن ان نیست دارای انبساط گرمایی محدود است.
• مواد شیمیایی برای تمیزکاری سطوح داخلی لوله‌ها
• دشوار بودن جایگزینی هر لوله در این نوع مبدل

فواید آن‌ها :

• کم هزینه بودن
• نیازمند به یک تیوب شیت
• امکان در آوردن باندل برای بازرسی
• انحراف کم سیال سمت پوسته به دلیل فاصله کم بین پوسته و لوله‌ های بخش خارجی

مبدل حرارتی هوا خنک :

این مبدل دمای سیال را با هوایی که به وسیله فن دمیده است خنک میکند ، مبدل حرارتی هوا تماسی با خود سیالی که خنک می شود ندارد.

سیال با درجه حرارت بالا وارد لوله های کویل میشود و در مسیری حرکت می کند تا کم کم به وسیله هوایی که از فن ها دمیده می شود سیالها خنک شود .

برای ساخت این مبدل باید از لوله های پره دار استفاده شود . عملکرد این مبدل به این صورت است که سیالها گرم وارد لوله های پره دار شده ،هوای خنک کننده از بین فن ها عبور داده شده و حرارت سیال را کم میکند.

چند مدل مبدل هوا خنک وجود دارد عبارتند از : مبدل وی شکل ، نوع افقی و عمودی.

کاربرد آن‌ها در صنایع شیمیایی , گاز ، نفت ،نیروگاهای تولید ، هیدرولیک ، کارخانه صنایع سنگین بوده که مورد استفاده قرار میگیرد.

مزایا مبدل حرارتی هوا خنک :

• برخلاف مبدلها دیگر که از اب استفاده میکنند این مبدل با استقاده از هوا کار میکند .
• گزینه بسیار مناسب برای مکانهای خشک و بیابانی است.
• این مدل نیازی به لوله کشی ندارد و باعث کاهش هزینه است.
• نیازمند تمیزکاری زیادی نیست .

معایب مبدل حرارتی هوا خنک :

• دارای آلودگی صوتی است .
• هزینه ساخت بالایی دارد.
• در هنگامی که مانعی برای وزش باد وجود داشته باشد باعث مختل شدن کار مبدل می شود.

مبدل حرارتی دو لوله ای

یکی دیگر از انواع مبدل ها در موتورخانه ، مبدل دو لوله ای نام داشته که یکی دیگر از نام های آن Double Pipe Heat Exchanger است.

این قطعه دارای یک لوله بزرگ و یکی لوله کوچک در قلب خود داشته که به همین علت نام آن دو لوله است.

تمامی جا به جایی حرارت در میان این لوله جا به جا شده و پروسه آن توسط این قطعه به انجام می رسد.

یک سیال در لوله ای که کوچک تر است جای گرفته و سیال دوم که با سطح بیرونی لوله داخلی تماس دارد، از لوله بزرگ‌تر عبور می‌کند.

بدین ترتیب ، پوسته لوله دوم مانعی در میان آن ها بوده که دو سیال را از هم جدا خواهد کرد.

یکی دیگر از نام های این قطعه ، مبدل سنجاقی یا U شکل است ، البته لازم به ذکر است که برخی از افراد به این قطعه ، لوله در لوله هم می گویند.

ساختار و مشخصات مبدل دو لوله

این قطعه یکی از ساده ترین مبدل های حرارتی می باشد.

در ساختار و طراحی این قطعه ، یک لوله در دل لوله بزرگ تر قرار گرفته است.

طراحی صاف و مستقیم این قطعه سبب شده تا انعطاف ساختاری آن بیشتر شده و تغییر مدل مبدل با توجه به نیاز موتورخانه یا مشتری امکان پذیر می باشد.

نکات مهم در زمان خرید مبدل دو لوله

همانطور که می دانید ، یکی از انواع مبدل ها در موتورخانه که نیازمند دقت و بررسی دقیق تری می باشد ، مبدل دو لوله است.

قبل از خرید این مبدل باید به یکسری نکات توجه کنید تا مشکلی برای سیستم حرارتی شما پیش نیاید.

درزون بازار تعداد گسترده ای از مدل های مختلف این قطعه وجود داشته که در صنایع متفاوت با کاربرد های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

طراحی، بازده و نوع پوسته این مبدل ، یکی از فاکتور های اصلی برای انتخاب آن بوده که باید حتما طبق نیاز مشتری انتخاب شود.

نوع سیالی که باید در دل این سیستم به جریان بی افتد ، یکی از مهم ترین فاکتور های انتخاب و خرید آن است.

به طور مثال برای استفاده از سیال چسبانکی ، باید لوله های داخلی که مناسب این سیال می باشند را انتخاب کنید تا عبور آزادانه تر و دقیق تری داشته باشد.

اگر بخواهیم به صورت دقیق تر این موضوع را به شما انتقال دهیم ، باید بگوییم که اگر سیال سیستم حرارتی شما بخار است ، باید لوله مناسب برای انتقال بخار را استفاده کنید.

سخن آخر

در این محتوا با انواع مبدل ها در موتورخانه آشنا شدیم و نحوه کارکرد آن‌ها را شناختیم .

این قطعه یکی از بخش های مهم موتورخانه بوده که در زمان اجرای موتورخانه باید به آن توجه ویژه ای کرد .