مقایسه مبدل‌های حرارتی-و-لوله و هوا-خنک‌شده

1. ساختار و اصل مبدل‌های حرارتی پوسته-و-لوله

مبدل‌های حرارتی پوسته-و-لوله‌ای، دستگاه‌های مبدل حرارتی با آب-خنک‌شده هستند. ساختار اصلی آنها از یک پوسته فولادی، بسته‌های لوله داخلی، ورق‌های لوله و کلاهک‌های انتهایی تشکیل شده است که در نتیجه ساختاری محکم و منظم-می‌شود. اصل کار شامل تبادل حرارت بین دو سیال است: یکی در داخل بسته لوله جریان دارد، در حالی که دیگری در شکاف بین پوسته و دسته لوله جریان دارد. آب محیط خنک کننده هسته است و تبادل حرارت از طریق دیواره های لوله انجام می شود. انواع ساختاری متداول شامل نوع ورق لوله ثابت، نوع سر شناور و نوع لوله U{8}}می باشد.

2. ساختار و اصل مبدل های حرارتی خنک شده با هوا

مبدل‌های حرارتی خنک‌شده با هوا بیشتر ساختارهای لوله‌ای هستند که عمدتاً از بسته‌های لوله فلزی، پره‌های آلومینیومی، فن‌های جریان محوری و قاب‌ها تشکیل شده‌اند. آنها به آب خنک کننده نیاز ندارند. در عوض، فن هوای محیط را هدایت می‌کند تا در بسته‌های لوله پره‌دار عبور کند و چرخه تبادل گرما با انتقال هوا و انتقال گرما از سیال تکمیل می‌شود. ساختار کلی سبک وزن است و فاقد اجزای مدار آب است.

1. کارایی و پایداری مبدل‌های حرارتی پوسته-و{-

بازده تبادل حرارتی بالاتر و پایدارتری دارد. رسانایی حرارتی آب به مراتب بالاتر از هوا است و در نتیجه اختلاف دما کمتر، تبادل حرارتی کارآمدتر و دقت کنترل دما بالاست. این تجهیزات با دمای ثابت و عملکرد پایدار سازگار است و نوسانات جزئی در دمای محیط تحت تأثیر قرار نمی گیرد. حتی در طول کار مداوم طولانی مدت، راندمان تبادل حرارت آن به آرامی کاهش می یابد و برای شرایط تولید مداوم با دقت بالا و بار بالا مناسب می شود. همچنین می تواند انتقال حرارت تغییر فاز (تراکم، تبخیر) را برای برآوردن نیازهای پیچیده تبادل حرارتی در خود جای دهد.

2. کارایی و پایداری مبدل‌های حرارتی خنک‌شده با هوا

راندمان تبادل حرارت نسبتاً کم است و هوا هدایت حرارتی ضعیفی دارد. در شرایط عملیاتی یکسان، راندمان تبادل حرارت 15 تا 20 درصد کمتر از نوع پوسته و لوله است. پایداری عملیاتی تا حد زیادی تحت تأثیر دمای محیط است. دماهای بالا در تابستان باعث افزایش دمای تراکم و کاهش اثر تبادل حرارتی می شود که باعث افزایش بار تجهیزات می شود. دمای پایین در زمستان، باران، برف و هوای گرد و غبار نیز اندکی بر پایداری تبادل گرما تأثیر می گذارد. دقت کنترل دما نسبتاً گسترده است.

1. سازگاری مبدل‌های حرارتی پوسته-و{-لوله‌ای با شرایط کاری مختلف

مناسب برای شرایط سخت صنعتی، مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر فشار و دمای بالا دارد، قادر به تحمل دما تا 400 درجه و فشار تا 10 مگاپاسکال است، که آن را برای سناریوهای تولید فشار بالا و دمای بالا در صنایع نفت، شیمیایی و سنگین کاملاً مناسب می‌کند. دسته لوله دارای مقطع جریانی بزرگی-است که کمتر مستعد گرفتگی است. می توان آن را با سیالات خورنده و چسبناک با جایگزینی موادی مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیوم سازگار کرد، دوام قوی از خود نشان داد و نیازهای تبادل حرارتی رسانه های پیچیده صنعتی مختلف را برآورده کرد.

2. سازگاری مبدل‌های حرارتی{1}}خنک‌شده با هوا با شرایط عملیاتی مختلف

این برای شرایط عملیاتی با دمای معمولی و فشار پایین مناسب است، اما نمی تواند عملیات فشار بالا و دمای بالا را تحمل کند. فقط برای تبادل حرارتی سیال با فشار کم- مناسب است. این نیاز به تمیزی بالای محیط دارد. رسانه های چسبناک، ناخالص-یا بسیار خورنده می توانند به راحتی باعث انسداد باله و آسیب خوردگی شوند. مزیت اصلی آن سازگاری آن با سایت‌های{4} کمیاب، دورافتاده و پشتیبانی‌نشده آب است، که آن را از نظر منابع آب محدود نمی‌کند و انعطاف‌پذیری بیشتری در سازگاری با محیط‌زیست ارائه می‌دهد.

1. نصب و فضای مورد نیاز مبدلهای حرارتی پوسته-و{-لوله

مساحت کوچکی را اشغال می کند و طراحی کلی جمع و جور دارد. می توان آن را در دو حالت عمودی و افقی نصب کرد تا مناسب فضاهای کارگاهی کوچک باشد. با این حال، نیاز به نصب بالایی دارد. یک سیستم آب خنک کننده کامل باید ساخته شود، شامل برج خنک کننده، پمپ آب گردشی، لوله های آب، شیرها، تجهیزات تصفیه آب و غیره. فرآیند نصب پیچیده است و دارای الزامات سختگیرانه در زیرساخت های تامین آب و زهکشی سایت است.

2. نصب و فضای لازم برای مبدلهای حرارتی خنک شده با هوا-

هیچ سیستم آبی مورد نیاز نیست. برای کار کردن فقط به منبع تغذیه نیاز دارد. فرآیند نصب ساده و دوره ساخت و ساز کوتاه است، که آن را برای مکان‌های ساخت‌وساز در فضای باز،-روباز و از راه دور مناسب می‌سازد. معایب آن این است که اندازه تجهیزات بزرگ است و منطقه بزرگی را اشغال می کند و به فضای تهویه کافی برای اطمینان از همرفت هوا نیاز دارد. نمی توان آن را در فضاهای سرپوشیده نصب یا استفاده کرد.