اجزای مبدل حرارتی پوسته لوله

سری مطالب مقالات

اجزای مبدل حرارتی پوسته لوله

مبدل حرارتی پوسته لوله، عمدتاً به دلیل انعطاف پذیری که فراهم می کند بر روی کشتی ها به منظور تأمین فشار و دمای زیادی مورد استفاده قرار می گیرد. یک مبدل حرارتی پوسته لوله، شامل تعدادی لوله است که درون پوسته استوانه ای شکل قرار گرفته اند. دو سیال درون این سیستم ها جریان دارند که قادر به انتقال حرارت هستند. یکی از سیالات در خارج از لوله ها جریان دارد و دیگری در داخل لوله ها جاری است. این سیال ها می توانند در یک فرآیند به صورت موازی و یا به صورت متقابل جریان داشته باشند؛ در حالت دیگر، می توانند به صورت تک فازی یا دو فازی باشند.
این نوع مبدل حرارتی، تا به حال رایج ترین مبدلی است که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. مبدل های حرارتی پوسته لوله را می توان در تمامی کاربردهای فرآیند انتقال حرارت به کار برد. آنها نسبت به دیگر انواع مبدل ها، ناهموار و قوی هستند چرا که دارای مقاومت فیزیکی بیشتر بوده و قابلیت نصب در شرایط عملکردی سخت تر را دارند.

 

اجزای مبدل حرارتی پوسته لوله

یک مبدل حرارتی پوسته لوله، متشکل از اجزای مختلفی مثل لوله ها، بافل، صفحه لوله ها، میله رابط و لوله های فاصله دهنده، صفحات تقسیم کننده کانال و اتصالات انبساطی می باشد. این نوع مبدل به طور کلی به چهار بخش اصلی تقسیم بندی می شود؛ سری جلویی، سری عقبی، دسته لوله و پوسته.
سری جلویی (دهانه ورودی قسمت جلویی)، جایی که سیال وارد لوله مبدل می شود، معمولاً آنرا به عنوان سری ثابت می شناسیم. این سیال درون مبدل، از طریق سری عقبی (دهانه خروجی قسمت عقبی)، از مبدل خارج می شود. در مبدل هایی که چندین کانال لوله ای دارند، سیال پس از کامل کردن چرخه به سری جلویی باز می گردد. دسته لوله شامل لوله ها، صفحه لوله ها، بافل ها و لوله های فاصله دهنده و … هستند تا دسته را به همدیگر متصل نگه دارد. این دسته لوله درون پوسته قرار دارد. (*منظور از دسته لوله، یک سری از لوله ها در کنار هم است)

صفحه لوله ها
از صفحه لوله ها، به منظور ایجاد سوراخ هایی در داخل لوله ها استفاده می شود. این صفحه لوله ها به طور کلی به صفحه یا فورجینگ اشاره دارند. لوله ها به طور مناسب و ایمن درون صفحه‌ی لوله ها قرار دارد به طوری که از مخلوط شدن سیال درون پوسته با سیال درون لوله جلوگیری می شود. سوراخ ها روی صفحه لوله نقش بسته اند که یا به شکل مثلثی و یا مربعی می باشند.
پلکان لوله، فاصله ی بین مرکز سوراخ های لوله است. از آنها برای کاهش فشار پوسته و کنترل سرعت سیال پوسته در هنگام جریان یافتن درون دسته لوله ها استفاده می شود. پلکان مثلثی، انتقال گرما و تراکم بیشتری را فراهم می کند و بالعکس، پلکان مربعی، پاکیزگی مکانیکی خارج از لوله ها را تسهیل می کند. به طور کلی دو نوع صفحه لوله در دو انتهای دستگاه وجود دارد اما در دسته لوله‌های U شکل، تنها یک صفحه لوله لازم است.

میله های رابط و لوله های فاصله دهنده
به منظور نگهداری مجموعه بافل ها با یکدیگر و حفظ فاصله بافل ها، از میله های رابط و لوله های فاصله دهنده استفاده می شود. لوله های فاصله دهنده، از یک طرف به صفحه لوله متصل می شوند. لوله های فاصله دهنده روی میله های رابط بین هر بافل قرار داده شده تا از پلکان بافل انتخابی محافظت کند. بسته به قطر پوسته و اندازه میله رابط و لوله های فاصله دهنده، حداقل تعداد آنها مورد استفاده قرار می گیرد.
کانال ها (سَری ها)
برای حفظ سیال لوله و فراهم کردن مسیر جریان مطلوب، کانال ها یا سری ها برای مبدل های حرارتی پوسته لوله مورد نیاز می باشند. معمولاً نوع کانال بر اساس کاربرد آن انتخاب می شود. اکثر کانال ها را می توان برای دسترسی به لوله ها حذف کرد. رایج ترین نوع کانالی که مورد استفاده قرار میگیرد، bonnet یا کلاهک می باشد. از کلاهک به طور کلی برای انجام کارهایی استفاده می شود که نیازی به حذف مکرر برای بازرسی یا تمیز کردن نباشد. در انواع دیگر کانالها، کانال پوششی با قابلیت جدا شدن، می تواند به صفحه لوله، متصل یا جوش داده شود. پوشش جدا شدنی امکان دسترسی به کانال و لوله ها برای بازرسی و یا تمیزکردن، بدون نیاز به برداشتن لوله ها را فراهم می کند. زمانی که دسترسی مکرر به لوله ها نیاز باشد، کانال های پوششی با قابلیت برداشتن مجهز می شوند.

 

منبع وب سایت kainonboiler