مبدلهای حرارتی، دستگاههایی هستند که به کمک آنها میتوان در اثر تماس غیرمستقیم دو سیال، سیالی را سرد یا گرم کرد. در مورد این که کدام یک از دو سیال داخل لوله و کدام یک خارج لوله و در پوسته جریان داشته باشد، میتوان معیارهای زیر را مدنظر قرار داد.
بهتر است سیال با ظرفیت حرارتی بیشتر در لوله داخلی و سیال با ظرفیت کمتر در لوله خارجی باشد، چون با نصب ظرفیت فین (پره) در لوله خارجی میتوان ضریب کلی انتقال حرارت (U) را افزایش داد.
سیال خورنده در لوله داخلی جریان داشته باشد تا در اثر نشت احتمالی به محیط نشت نکند.
بهتر است فاز سمی در لوله داخلی جریان داشته باشد تا در اثر نشت احتمالی به محیط نشت نکند.
سیالی که دمای آن به دمای محیط نزدیکتر است، در لوله خارجی باشد.
سیالی که تمایل به رسوبگذاری بیشتری دارد در لوله خارجی باشد.
مطابق شکل 1-1، برای محاسبه انتقال حرارت بین دو سیال میتوان از روابط زیر استفاده نمود:
(فرمول ها و تصاویر در فایل اصلی موجود است)
qA = mA cPA (T2 – T1)A
qB = mB cPB (T1 – T2)B
q = AU∆TLn
که در این رابطه، U ضریب کلی انتقال حرارت، Ui ضریب کلی انتقال حرارت مربوط به سطح داخلی و ∆Tln متوسط لگاریتمی اختلاف دما (Log Mean Temperature Difference) میباشد.
آرایش مختلف جریانها در مبدلهای حرارتی در شکل 1-2 آورده شده است. در این شکل، محور افقی تمام حالتها معرف طول مبدل میباشد.
در مورد تبخیرکنننده حالت (و) میتوان گفت که جریان با دمای بالاتر انرژی خود را به جریان خنکتر میدهد و باعث به جوش آوردن جریان با درجه حرارت پایین در درجه حرارت ثابت میشود، بهطور مشابه در حالت (د) این وضعیت برقرار است.
,و . . .
تعداد صفحات:7