مبدل های حرارتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

وظایف مبدلها: وظیفه مبدلهای حرارتی، دو چیز است:

الف- سرد یا گرم کردن یک سیال به وسیله سیال دیگر، بدون استفاده مستقیم از دستگاههای مولد سرما یا گرما.

ب- بازیابی: گرما یا سرما از سیالات که قبلا به طریقی به آنها داده شده است (طبیعی یا مصنوعی).

ساختمان مبدلها: مبدلهای حرارتی موجود در صنایع و کارخانه ها و به خصوص صنعت نفت و گاز، معمولا از نوع لوله و پوسته ها است.

ساختمان این مبدلها از فلزی است شامل تعدادی لوله که در داخل یک استوانه قرار می گیرند و دو سیال مورد نظر که یکی سرد و دیگری گرم است، بدون این که به طور مستقیم با یکدیگر برخورد کنند از طریق دیواره فلزی لوله ها با یکدیگر تبادل حرارت می کنند. به عبارت دیگر، یکی از این دو سیال، در لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها یا درون پوسته استوانه، جریان خواهد داشت. در زیر ساختمان یک مبدل حرارتی ساده که از نوع سرثابت است نشان داده شده است.

انواع مبدلها عبارتند از:

الف- مبدلهای سرثابت: این نوع مبدلها به طریقه ای ساخته می شود که صفحه لوله ها به پوسته جوش یا به وسیله پیچ و مهره محکم شده است؛ لذا جایی برای انبساط یا انقباض لوله ها و پوسته، هر یک به طور جداگانه، وجود ندارد. انبساط یا انقباض هر یک از دو جزء فوق به تنهایی ممکن است موجب شکستن و یا خمیدگی لوله ها شود. لذا اختلاف درجه حرارت دو سیال که با هم تبادل حرارت می کنند، نباید زیاد باشد.

مبدل سرشناور: در این نوع مبدل حرارتی، یکی از دو صفحه لوله ها در داخل پوسته به صورت شناور درآمده است به طوری که امکان انبساط یا انقباض برای هر یک از دو جزء حامل سیال یعنی لوله و پوسته وجود دارد. از این دو اختلاف درجه حرارت دو سیالی که با هم تبادل حرارت می کنند هر چند که زید باشد اشکالی ایجاد نخواهد کرد.

مبدلهای (u) شکل: این نوع مبدلها شامل یک کانال و یک صفحه لوله است. از این رو ورودی و خروجی لوله ها از طریق یک کانال که به دو بخش شده است صورت می گیرد. لوله ها به شکل (u) ساخته شده و جریان سیال در درون لوله ها باید مسیر (u) شکل را طی کنند . این مبدلها همانند نوع سرشناور برای سیالاتی به کار می رود که اختلاف درجه حرارت زیادی داشته باشند. زیرا انتهای (u) شکل لوله ها آزاد و امکان انبساط و انقباض تا حدود زیادی وجود دارد.

مبدل از نوع دولوله‌ای: این نوع مبدل از دو لله به شکل (u) ساخته شده است و سطح خارجی لوله داخلی که به عنوان تیوب است معمولا از تیغه های طولی پوشیده شده است. وظیفه تیغه ها ازدیاد سطح تماس و تبادل حرارتی بین سیال درون و سطح خارجی است.

ملاحضات مربوط به طراحی مبدل گرمایی

در صنایع فرآوری و قدرت یا فعالیتهای وابسته، بسیاری از مبدلهای گرمایی را به صورت اقلام تجاری آماده و خریداری می کند و انتخاب بر اساس قیمت و مشخصات ارائه شده توسط سازندگان مختلف صورت می گیرد. در کارهای تخصصی‌تر، مثل صنایع فضاپیمایی و الکترونیک، غالبا طرحی مخصوص نیاز است. وقتی مبدل گرمایی قسمتی از ماشین یا وسیله مورد ساخت را تشکیل می دهد، می توان می توان مبدل استانداردی خریداری کرد؛ یا چنانچه ملاحضات قیمت و کمیتهای ساخت اجازه دهد، می توان مبدل برای این کاربرد مبدل گرمایی مخصوصی را طراحی کرد. چه مبدل گرمایی به صورت قلم تجاری آماده انتخاب شود یا مخصوصا برای آن کاربرد طراحی شود، باید عوال زیر را تقریبا همیشه در نظر داشت: 1- نیازهای انتقال گرما 2- قیمت 3- اندازه فیزیکی 4- مشخصات افت فشار

در انتخاب یا طرح هر مبدل گرمایی باید نیازهای انتقال گرما را رعایت کرد. طرز رعایت این نیازها به اهمیت نسبی داده شده به اقلام 2 تا 4 بستگی دارد. وقتی سیال را در مبدل گرمایی با سرعت های بالا به جریان درآورند، ممکن است ضریب انتقال گرمای کل اقزایش یابد، ولی این سرعت بالاتر موجب افت فشار بیشتر در مبدل و در نتیجه هزینه پمپاژ بیشتر می شود. اگر مساحت مبدل افزایش یابد، نیازی نیست که ضریب انتقال گرمای کلی، و در نتیجه افت فشار، خیلی زیاد باشد، گرچه از نظر اندازه فیزیکی ممکن است محدودیتهایی وجود داشته باشد که می توان آن را اصلاح کرد و اندازه فیزیکی بزرگتر موجب قیمت بیشتر مبدل گرمایی می شود. قضاوت صحیح و رسیدگی به تمام این عوامل به یک طارحی درست منجر می شود.

برجهای خنک کننده

استفاده از آب به عنوان خنک کننده در مبدلهای حرارتی کولر آبی و مصارف صنعتی دیگر تابع شرایطی است که از جمله این شرایط می توان نکات زیر را برشمرد:

الف- آب باید تصفیه شده و از گل و لای و رسوبا عاری باشد.

املاح آب تا حد امکان جدا شود.

درجه حرارت آب در حد معینی کنترل شود.

جهت جلوگیری از تشکیل رسوبات احتمالی، مواد لازم به آب اضافه شود.

آب مصرفی مجددا قابل مصرف شود.

ساختمان برجهای خنک کننده: وظیفه برج خنک کننده سرد کردن آب مصرفی در مبدلها، جهت استفاده مجدد از آن است. برج خنک کننده تشکیل می شود از طبقات چوبی مشبک که به طور افقی بر روی هم نصب می شوند و این صفحات چوبی مشبک چنان ساخته می شوند که امکان جریان آب از بالا به پایین و بالاعکس جریان هوا از پایین به بالا ممکن شود.

نتیجه این عمل در برج، خنک شدن آب و آماده شدن آن برای استفاده مجدد در سیستمهای مختلف و مصارف صنعتی و مبدلهای حرارتی است.

مبدل های حرارتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

وظایف مبدلها: وظیفه مبدلهای حرارتی، دو چیز است:

الف- سرد یا گرم کردن یک سیال به وسیله سیال دیگر، بدون استفاده مستقیم از دستگاههای مولد سرما یا گرما.

ب- بازیابی: گرما یا سرما از سیالات که قبلا به طریقی به آنها داده شده است (طبیعی یا مصنوعی).

ساختمان مبدلها: مبدلهای حرارتی موجود در صنایع و کارخانه ها و به خصوص صنعت نفت و گاز، معمولا از نوع لوله و پوسته ها است.

ساختمان این مبدلها از فلزی است شامل تعدادی لوله که در داخل یک استوانه قرار می گیرند و دو سیال مورد نظر که یکی سرد و دیگری گرم است، بدون این که به طور مستقیم با یکدیگر برخورد کنند از طریق دیواره فلزی لوله ها با یکدیگر تبادل حرارت می کنند. به عبارت دیگر، یکی از این دو سیال، در لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها یا درون پوسته استوانه، جریان خواهد داشت. در زیر ساختمان یک مبدل حرارتی ساده که از نوع سرثابت است نشان داده شده است.

انواع مبدلها عبارتند از:

الف- مبدلهای سرثابت: این نوع مبدلها به طریقه ای ساخته می شود که صفحه لوله ها به پوسته جوش یا به وسیله پیچ و مهره محکم شده است؛ لذا جایی برای انبساط یا انقباض لوله ها و پوسته، هر یک به طور جداگانه، وجود ندارد. انبساط یا انقباض هر یک از دو جزء فوق به تنهایی ممکن است موجب شکستن و یا خمیدگی لوله ها شود. لذا اختلاف درجه حرارت دو سیال که با هم تبادل حرارت می کنند، نباید زیاد باشد.

مبدل سرشناور: در این نوع مبدل حرارتی، یکی از دو صفحه لوله ها در داخل پوسته به صورت شناور درآمده است به طوری که امکان انبساط یا انقباض برای هر یک از دو جزء حامل سیال یعنی لوله و پوسته وجود دارد. از این دو اختلاف درجه حرارت دو سیالی که با هم تبادل حرارت می کنند هر چند که زید باشد اشکالی ایجاد نخواهد کرد.

مبدلهای (u) شکل: این نوع مبدلها شامل یک کانال و یک صفحه لوله است. از این رو ورودی و خروجی لوله ها از طریق یک کانال که به دو بخش شده است صورت می گیرد. لوله ها به شکل (u) ساخته شده و جریان سیال در درون لوله ها باید مسیر (u) شکل را طی کنند . این مبدلها همانند نوع سرشناور برای سیالاتی به کار می رود که اختلاف درجه حرارت زیادی داشته باشند. زیرا انتهای (u) شکل لوله ها آزاد و امکان انبساط و انقباض تا حدود زیادی وجود دارد.

مبدل از نوع دولوله‌ای: این نوع مبدل از دو لله به شکل (u) ساخته شده است و سطح خارجی لوله داخلی که به عنوان تیوب است معمولا از تیغه های طولی پوشیده شده است. وظیفه تیغه ها ازدیاد سطح تماس و تبادل حرارتی بین سیال درون و سطح خارجی است.

ملاحضات مربوط به طراحی مبدل گرمایی

در صنایع فرآوری و قدرت یا فعالیتهای وابسته، بسیاری از مبدلهای گرمایی را به صورت اقلام تجاری آماده و خریداری می کند و انتخاب بر اساس قیمت و مشخصات ارائه شده توسط سازندگان مختلف صورت می گیرد. در کارهای تخصصی‌تر، مثل صنایع فضاپیمایی و الکترونیک، غالبا طرحی مخصوص نیاز است. وقتی مبدل گرمایی قسمتی از ماشین یا وسیله مورد ساخت را تشکیل می دهد، می توان می توان مبدل استانداردی خریداری کرد؛ یا چنانچه ملاحضات قیمت و کمیتهای ساخت اجازه دهد، می توان مبدل برای این کاربرد مبدل گرمایی مخصوصی را طراحی کرد. چه مبدل گرمایی به صورت قلم تجاری آماده انتخاب شود یا مخصوصا برای آن کاربرد طراحی شود، باید عوال زیر را تقریبا همیشه در نظر داشت: 1- نیازهای انتقال گرما 2- قیمت 3- اندازه فیزیکی 4- مشخصات افت فشار

در انتخاب یا طرح هر مبدل گرمایی باید نیازهای انتقال گرما را رعایت کرد. طرز رعایت این نیازها به اهمیت نسبی داده شده به اقلام 2 تا 4 بستگی دارد. وقتی سیال را در مبدل گرمایی با سرعت های بالا به جریان درآورند، ممکن است ضریب انتقال گرمای کل اقزایش یابد، ولی این سرعت بالاتر موجب افت فشار بیشتر در مبدل و در نتیجه هزینه پمپاژ بیشتر می شود. اگر مساحت مبدل افزایش یابد، نیازی نیست که ضریب انتقال گرمای کلی، و در نتیجه افت فشار، خیلی زیاد باشد، گرچه از نظر اندازه فیزیکی ممکن است محدودیتهایی وجود داشته باشد که می توان آن را اصلاح کرد و اندازه فیزیکی بزرگتر موجب قیمت بیشتر مبدل گرمایی می شود. قضاوت صحیح و رسیدگی به تمام این عوامل به یک طارحی درست منجر می شود.

برجهای خنک کننده

استفاده از آب به عنوان خنک کننده در مبدلهای حرارتی کولر آبی و مصارف صنعتی دیگر تابع شرایطی است که از جمله این شرایط می توان نکات زیر را برشمرد:

الف- آب باید تصفیه شده و از گل و لای و رسوبا عاری باشد.

املاح آب تا حد امکان جدا شود.

درجه حرارت آب در حد معینی کنترل شود.

جهت جلوگیری از تشکیل رسوبات احتمالی، مواد لازم به آب اضافه شود.

آب مصرفی مجددا قابل مصرف شود.

ساختمان برجهای خنک کننده: وظیفه برج خنک کننده سرد کردن آب مصرفی در مبدلها، جهت استفاده مجدد از آن است. برج خنک کننده تشکیل می شود از طبقات چوبی مشبک که به طور افقی بر روی هم نصب می شوند و این صفحات چوبی مشبک چنان ساخته می شوند که امکان جریان آب از بالا به پایین و بالاعکس جریان هوا از پایین به بالا ممکن شود.

نتیجه این عمل در برج، خنک شدن آب و آماده شدن آن برای استفاده مجدد در سیستمهای مختلف و مصارف صنعتی و مبدلهای حرارتی است.

تحقیق درمورد گزارش کارآموزی مبدلهای حرارتی نیروگاهی و تأسیسات حرارتی برودتی 50 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 79

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد رامهرمز

گزارش کارورزی

عنوان :

مبدلهای حرارتی نیروگاهی و تأسیسات حرارتی برودتی

استاد راهنما :

جناب آقای مهندس معمار

دانشجو :

مجتبی شیخان

تابستان 1384

نیروگاه منتظر قائم در زمینی به مساحت تقریبی یک کیلومتر مربع واقع در کیلومتر هفت جاده ملارد در ناحیه کرج بنا شده و در حال حاضر دارای چهار واحد بخار است که هر یک به ظرفیت اسمی 25/156 مگاوات و 6 واحد گازی، سه واحد سیکل ترکیبی می باشد. اولین واحد بخار نیروگاه در تاریخ 29/6/50 آماده بهره برداری شد و با شبکه پارالل گردید.

سوخت مصرفی نیروگاه گاز و سوخت سنگین از نوع مازوت و گازوئیل است که مازوت مصرفی از پالایشگاه تهران توسط خط لولة مستقیم به نیروگاه فرستاده می شود. آب مصرفی نیروگاه نیز توسط 9 حلقه چاه عمیق که در محوطه و در خارج محوطه نیروگاه حفر شده تأمین می گردد.

نیروگاه دارای قسمت های اصلی به شرح زیر می باشد:

1- قسمت شیمی و تصفیه آب: وظیفه این قسمت تولید آب بردن بدون سختی (تصفیه فیزیکی) و آب مقطر (بدون یون) مورد نیاز واحد را می باشد . همچنین مواد شیمیایی لازم را در سیکل های آب و بخار تزریق می کند و در فواصل معین آزمایشات لازم جهت تعیین وضعیت شیمیایی سیکل آب و بخار نیروگاه را انجام می دهد.

2- بویلر: بویلر هر واحد از نوع درام دار ری هیت دار، کوره آن تحت فشار و دارای فن گردش دهنده گاز می باشد. طبق طرح تولید 000/100/1 پوند بخار در ساعت با فشار psi 1875 و درجه حرارت 1005 در خروجی ری هیتر دارد. راندمان کل بویلر برابر 90 درصد می باشد.

3- سیکل آب تغذیه: در سیکل آب تغذیه واحد سه گرمکن فشار ضعیف از نوع بسته، یک دیراتور یا دی گارز از نوع باز یا تماس مستقیم و دو گرمکن فشار قوی از نوع بسته منظور شده است. این سیکل طبق طرح قادر است آب تغذیه را از 108 در کندانسور به 450 در ورود به بویلر برساند.

4)آب خام: سیستم آب خام فقط از چندین لوله و شیر تشکیل شده است و آب را به مقدار لازم به تمام نیروگاه که به آن احتیاج است می فرستد. تأمین آب خام توسط چندین حلقه چاه عمیق می باشد بدین ترتیب که آب چاه ها به تلمبه خانه و استخر دمنده آب فرستاده شده و از تلمبه خانه توسط پمپ ها به لولة اصلی آب خام فرستاده می شود. چون این سیستم به دیگر سیستم ها وابستگی ندارد می توان هر زمان که لازم شد آنرا در مدار قرار داد و عملاً این سیستم همیشه در مدار است حتی اگر تمام قسمت ها متوقف باشند برای تأمین آب آتش نشانی باید مدار باز

تحقیق درباره مبدلهای حراررتی 40 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 40

مبدلهای حراررتی دسته بندی و ساختمان انها

مبدلهای دو لوله ای

مبدلهای لوله مارپیچی

مبدلهای لوله پوسته ای

مبدلهای دو لوله ای

که به صورت U شکل ساخته می شود یک ازدو سیال درلولة داخلی ودیگری درمجرای حلقوی بین دو لوله جریان دارند. لوله های هم محور به صورت مستقیم ساخته شده اند وبوسیله زانوی c ْ180 در یک انتها به هم متصل می شوندمبدلهای حرارتی دولوله ای درمواقعی که سطح تبادل حرارت ورد نیاز کوچک باشد وبخصوص موقعی که یک از دوسیال گازمایع لزج ویا دبی از 50 متر مربع کوچکتر است مناسب است .

مبدل حرارتی به منظور انتقال لنرژی حرارتی بین دو سیال در دماهای مختلف بکار می رود .مبدلهای حرارتی در سیستمهای تبرید، تهویه مطبوع ، پالایشگاهها، اتومبیلها ،صنایع تولید ،نیروگاهها، بازیابی حرارت و بسیاری موارد دیگر بکار میرود.

مبدل لوله مارپیچی

از یک یا چندحلقه لولة مارپیچ تشکیل شده اند که داخل یک محفظه قرارمی گیرند .

ابتدا وانتها لوله های مارپیچ به لوله های اصلی ورودی و خروجی متصل می شوند.

جنس لوله های مارپیچ معمولاً فولاد کربن دار ، مس و آلیاژی آن ، فولاد ضد زنگ و آلیاژی نیکل می باشد .

اگرسیالات لزج باشند از لوله های پره دار نیز استفاده می شوند.

این نوع مبدلها برای سطح تبادل حرارتی کمتر از m230وفشار های کمتر از 40 اتمسفرمناسب هستند .

مبدلهای لوله پوسته ای

از متداولترین نوع مبدلهای ،مبدلهای لوله پوسته ای است که برای انتقال حرارت مایع –مایع، مایع – سیال درحالت تبخیر و مایع –سیال درحالت تقطیر بکارمیروند.

این مبدل ازیک پوسته وتعدادی لوله U شکل با پره های طولی در داخل آن تشکیل شده است وسیال سمت پوسته در امتداد وموازی لوله ها جریان دارد .

لوله های مبدل

هر مبدل لوله پوسته ای از تعدادزیادی لوله تشکیل شده است که یک سیال در دا خل وسیال دیگر درخارج آن جریان دارد . لوله ها اجزای اساسی ومهم مبدلها می باشند ،وسطح انتقال حرارت بین سیال جاری در درون لولها وسیال خارج آنرا تشکیل می دهند . لوله ها معمولاً از نوع بدون درز کششی یا اکسیژن تولید می شوند ولی اخیراً نوع درزدار (جوشکاری شده) نیز متدوال شده است و جنس آن به نوع سیال بستگی داردو معمولاًاز فلزات، آلیاژهای فلزی و یا موادغیر فلزی مانند پلاستیک ها است . اگر ضریب انتقال حرارت جابجایی سمت پوسته کم باشد از لوله های فین دار استفاده می شود.

قطر خارجی لوله ها استاندارد ( ، ،1،1، 1)اینج می باشد .

ضخامت دیواره لوله ها در واحدB.W.G اندازه گیری می شود.

اصول کلی در طراحی مبدلهای حرارتی

اولین مرحله درطراحی مشخصات و فرضیات مساله می باشد ،بطورکلی مساله خاصی که برای طرح یک مبدل حرارتی مطرح می گردد ممکن است حاوی اطلاعات خیلی کم از قبیل دماهاودبی ها ی دوجریان گرم و سرد بوده ویا در مقابل ،دارای اطلاعات بسیار زیاد همراه با جزئیات بیشتر باشد . در مسالة مورد نظرما علاوه بر دبی هاودماهای وسیال ،عوامل دیگری ازقبیل فشارها ودماها ی کارکردی ،افت فشارهای مجاز، بارحرارتی لازم ، اندازه مناسب ،محدودیت وزن ، قیمت و هزینة مجاز ،مواد لازم و همچنین نوع وآرایش مبدل نیزمطرح است . با افزایش خواسته هها و قیود طراحی ،انتخاب وطرح مبدل مناسب ،مشکل تر گردیده ومبدلی که بتواند همه شرایط را ارضا نمایداز محدودیت بیشترو تنوع کمتری برخوردار است . بر اساس مشخصات مساله و نیز تجربه ، نوع مبدل وآرایش جریانها انتخاب می گرد .

تجزیه و تحلیل مبدلهای حرارتی شامل محاسبات انتقال حرارت ،افت فشارویا تعیین ابعاد هندسی بوده و برای انجام محاسبات مربوطه ،عواملی از قبیل مشخصات سطوح وخواص هندسی انها، خواص فیزیکی سیالها ونیز مشخصات مساله لازم هستند. منظوراز مشخصات سطوح ،خواص حرارتی واصطکاک آنها مانند منحنی های JH وfبرحسبRe می باشد.

وبا استفاده ازروشهای مختلف بهینه سازی درریاضیات بهترین ومناسبترین طرح راباید انتخاب نمود . ممکن است با توجه به متغییرهای طراحی ،تعداد زیادی جواب بدست آید که همگی شرایط طرح را داشته باشند .مسایل محاسبات حرارتی درمبدلها بطورکلی دو دسته هستند : اول مسایلی هستندکه درآنها نوع مبدل و اندازة آن معوم بوده و موضوع اصلی تعیین نوع انتقال حرارت ودماهای خروجی سیال براساس دبی هاو دماهای ورودی می باشد . این نوع مسایل به مسایل عملکردی مبدلهای حرارتی شهرت دارند .

مسایل نوع دوم ،دبی هاو دماهای ورودی وخروجی در سیال گرم و سرد داده شده است .در این مسایل انتخاب یک نوع مبدل حرارتی مناسب ،تعیین اندازه و محاسبه سطح موردنیاز برای حصول به دمای خروجی موردنظر طراحی می شوند. پس از محاسبات حرارتی وانتخاب مبدلهای مناسب ،مرحله طراحی مکانیکی مبدلها می رسد.پایداری و مقاومت مبدلها در برابر عوامل خارجی در این مرحله بررسی می شوند.

محاسبات مقاومتهای داخلی وتنشهاجهت تعیین ابعاد و ضخامتهای لازم برای صفحه ها، پرده ها،لوله ها ،پوسته و اجزای دیگر بکاربرده می شود.انتخاب مناسب مواد و

مبدل های حرارتی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 4

وظایف مبدلها: وظیفه مبدلهای حرارتی، دو چیز است:

الف- سرد یا گرم کردن یک سیال به وسیله سیال دیگر، بدون استفاده مستقیم از دستگاههای مولد سرما یا گرما.

ب- بازیابی: گرما یا سرما از سیالات که قبلا به طریقی به آنها داده شده است (طبیعی یا مصنوعی).

ساختمان مبدلها: مبدلهای حرارتی موجود در صنایع و کارخانه ها و به خصوص صنعت نفت و گاز، معمولا از نوع لوله و پوسته ها است.

ساختمان این مبدلها از فلزی است شامل تعدادی لوله که در داخل یک استوانه قرار می گیرند و دو سیال مورد نظر که یکی سرد و دیگری گرم است، بدون این که به طور مستقیم با یکدیگر برخورد کنند از طریق دیواره فلزی لوله ها با یکدیگر تبادل حرارت می کنند. به عبارت دیگر، یکی از این دو سیال، در لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها یا درون پوسته استوانه، جریان خواهد داشت. در زیر ساختمان یک مبدل حرارتی ساده که از نوع سرثابت است نشان داده شده است.

انواع مبدلها عبارتند از:

الف- مبدلهای سرثابت: این نوع مبدلها به طریقه ای ساخته می شود که صفحه لوله ها به پوسته جوش یا به وسیله پیچ و مهره محکم شده است؛ لذا جایی برای انبساط یا انقباض لوله ها و پوسته، هر یک به طور جداگانه، وجود ندارد. انبساط یا انقباض هر یک از دو جزء فوق به تنهایی ممکن است موجب شکستن و یا خمیدگی لوله ها شود. لذا اختلاف درجه حرارت دو سیال که با هم تبادل حرارت می کنند، نباید زیاد باشد.

مبدل سرشناور: در این نوع مبدل حرارتی، یکی از دو صفحه لوله ها در داخل پوسته به صورت شناور درآمده است به طوری که امکان انبساط یا انقباض برای هر یک از دو جزء حامل سیال یعنی لوله و پوسته وجود دارد. از این دو اختلاف درجه حرارت دو سیالی که با هم تبادل حرارت می کنند هر چند که زید باشد اشکالی ایجاد نخواهد کرد.

مبدلهای (u) شکل: این نوع مبدلها شامل یک کانال و یک صفحه لوله است. از این رو ورودی و خروجی لوله ها از طریق یک کانال که به دو بخش شده است صورت می گیرد. لوله ها به شکل (u) ساخته شده و جریان سیال در درون لوله ها باید مسیر (u) شکل را طی کنند . این مبدلها همانند نوع سرشناور برای سیالاتی به کار می رود که اختلاف درجه حرارت زیادی داشته باشند. زیرا انتهای (u) شکل لوله ها آزاد و امکان انبساط و انقباض تا حدود زیادی وجود دارد.

مبدل از نوع دولوله‌ای: این نوع مبدل از دو لله به شکل (u) ساخته شده است و سطح خارجی لوله داخلی که به عنوان تیوب است معمولا از تیغه های طولی پوشیده شده است. وظیفه تیغه ها ازدیاد سطح تماس و تبادل حرارتی بین سیال درون و سطح خارجی است.

ملاحضات مربوط به طراحی مبدل گرمایی

در صنایع فرآوری و قدرت یا فعالیتهای وابسته، بسیاری از مبدلهای گرمایی را به صورت اقلام تجاری آماده و خریداری می کند و انتخاب بر اساس قیمت و مشخصات ارائه شده توسط سازندگان مختلف صورت می گیرد. در کارهای تخصصی‌تر، مثل صنایع فضاپیمایی و الکترونیک، غالبا طرحی مخصوص نیاز است. وقتی مبدل گرمایی قسمتی از ماشین یا وسیله مورد ساخت را تشکیل می دهد، می توان می توان مبدل استانداردی خریداری کرد؛ یا چنانچه ملاحضات قیمت و کمیتهای ساخت اجازه دهد، می توان مبدل برای این کاربرد مبدل گرمایی مخصوصی را طراحی کرد. چه مبدل گرمایی به صورت قلم تجاری آماده انتخاب شود یا مخصوصا برای آن کاربرد طراحی شود، باید عوال زیر را تقریبا همیشه در نظر داشت: 1- نیازهای انتقال گرما 2- قیمت 3- اندازه فیزیکی 4- مشخصات افت فشار

در انتخاب یا طرح هر مبدل گرمایی باید نیازهای انتقال گرما را رعایت کرد. طرز رعایت این نیازها به اهمیت نسبی داده شده به اقلام 2 تا 4 بستگی دارد. وقتی سیال را در مبدل گرمایی با سرعت های بالا به جریان درآورند، ممکن است ضریب انتقال گرمای کل اقزایش یابد، ولی این سرعت بالاتر موجب افت فشار بیشتر در مبدل و در نتیجه هزینه پمپاژ بیشتر می شود. اگر مساحت مبدل افزایش یابد، نیازی نیست که ضریب انتقال گرمای کلی، و در نتیجه افت فشار، خیلی زیاد باشد، گرچه از نظر اندازه فیزیکی ممکن است محدودیتهایی وجود داشته باشد که می توان آن را اصلاح کرد و اندازه فیزیکی بزرگتر موجب قیمت بیشتر مبدل گرمایی می شود. قضاوت صحیح و رسیدگی به تمام این عوامل به یک طارحی درست منجر می شود.

برجهای خنک کننده

استفاده از آب به عنوان خنک کننده در مبدلهای حرارتی کولر آبی و مصارف صنعتی دیگر تابع شرایطی است که از جمله این شرایط می توان نکات زیر را برشمرد:

الف- آب باید تصفیه شده و از گل و لای و رسوبا عاری باشد.

املاح آب تا حد امکان جدا شود.

درجه حرارت آب در حد معینی کنترل شود.

جهت جلوگیری از تشکیل رسوبات احتمالی، مواد لازم به آب اضافه شود.

آب مصرفی مجددا قابل مصرف شود.

ساختمان برجهای خنک کننده: وظیفه برج خنک کننده سرد کردن آب مصرفی در مبدلها، جهت استفاده مجدد از آن است. برج خنک کننده تشکیل می شود از طبقات چوبی مشبک که به طور افقی بر روی هم نصب می شوند و این صفحات چوبی مشبک چنان ساخته می شوند که امکان جریان آب از بالا به پایین و بالاعکس جریان هوا از پایین به بالا ممکن شود.

نتیجه این عمل در برج، خنک شدن آب و آماده شدن آن برای استفاده مجدد در سیستمهای مختلف و مصارف صنعتی و مبدلهای حرارتی است.