مرکز تماس
تجهیزات مصرف کننده بخار انواع گوناگونی دارند که اکثر قریب به اتفاق آنها از گرمای نهان تبخیر استفاده میکنند.مبدل حرارتی یکی از تجهیزات مصرف کننده بخار است و همانطور که ازنامش پیداست، وظیفه انتقال گرما از بخار به سیال ثانویه را بر عهده دارد. مبدلهای حرارتی انواع مختلفی دارند که در این مقاله به شرح آنها میپردازیم.
در این مبدلها کوئل در داخل سیال مستغرق بوده و از طریق همرفت انرژی، بخار را به سیال ثانویه انتقال میدهد. البته از مبدلهای پوسته لوله بعنوان تبخیر کننده و یا تلغیظ کننده نیز بهره گرفته میشود.
طراحی مبدلهای حرارتی بر اساس ماکزیمم مصرف صورت میگیرد تا بدین ترتیب مبدل بتواند در پیک مصرف نیز به شکل صحیح وظیفه خود را انجام دهد. بنابراین در اکثر مواقع مبدل از حداکثر ظرفیت خود بهره نبرده و بخشی از ظرفیت خالی میماند.
وظیفه کنترل دمای سیال ثانویه در مبدل بر عهده شیر کنترل بخار ورودی به مبدل است. این شیر کنترل با توجه به دمای از پیش تنظیم شده میزان بخار ورودی به مبدل را کم یا زیاد میکند. در شیرهای نئوماتیکی با عملکرد on-off کنترل بخار بصورت قطع و وصل صورت میگیرد.
نکته مهم در ارتباط با کنترل در مبدلها فشار بخار ورودی است. فشار و دمای بخار با هم نسبت مستقیم داشته و با افزایش فشار دمای آن نیز افزایش مییابد. بنابراین با افرایش دمای بخار میتوان سطح جانبی کوئل را کوچکتر نمود.
توجه به چند نکته ضروری است. اولاً کوئل مناسب برای فشارهای بالای بخار گرانتر است، ثانیاً هرچه دمای بخار بالاتر باشد کنترل درجه حرارت سیال ثانویه مشکلتر خواهد بود (بخصوص اگر سیال ثانویه آب باشد). در این شرایط با ورود بخار انرژی مورد نیاز سیال ثانویه در مدت زمان کوتاهی تأمین شده و شیر کنترل به دفعات باز و بسته میشود؛ در نتیجه خیلی زود راهی تعمیرگاه میشود.
مبدل حرارتی پوسته و لوله
ثالثاً از آنجاییکه بخار ورودی زیاد نیست سریعاً کندانس میشود و فشار داخل کوئل سریعاً کاهش مییابد. این تغییرات ناگهانی فشار میتواند باعث ایجاد خلأ در داخل مبدل شود و بدین ترتیب تله منفی شده و باعث برگشت کندانس به داخل مبدل میشود.
این پدیده که استلال نام دارد از عوامل کاهش راندمان انتقال حرارت و بروز ضربه قوچ در مبدلها است. از طرفی افت فشار ناگهانی حتی اگر منجر به تغییر دمای بخار و سیال ثانویه نشود، میتواند در کار تله اختلال ایجاد کند به خصوص اگر تله بخار از نوع سطلی معکوس باشد.
برای جلوگیری از ایجاد خلأ در داخل مبدل میبایست با نصب یک خلأشکن از امکان بروز خلأ در داخل مبدل جلوگیری نمود. در صورت در دسترس نبودن خلأشکن میتوان از یک چکولو بصورت برعکس بهره گرفت. البته در مبدلهای بزرگ ترجیح آنست که از ورود هوا به داخل سیستم جلوگیری شود و در نتیجه استفاده از شیر خلأشکن مجاز نمیباشد.
در مبدلهای کوچک، بخار هوا را هل داده و به سادگی به سمت تله هدایت میکند.حال چنانچه مثلاً از یک تلهبخار فلوتری با ایرونت اتوماتیک استفاده شده باشد دیگر نیازی به نصب ایرونت مجزا نیست. اما در مبدلهای بزرگ و به خصوص در استارت اولیه نصب ایرونت بر روی مبدل برای خارج کردن هوا و در نتیجه هم دما کردن کل سطح مبدل توصیه میشود.
در مواردی که احتیاج به انتقال کندانس به ارتفاع بالا وجود دارد و یا به دلایل دیگر امکان ایجاد فشار برگشت وجود دارد باید از سیستم پمپ تله بخار اتوماتیک برای مبدل حرارتی استفاده گردد.
کنترل بخار ورودی یا از طریق شیر خود عملگر صورت میگیرد و یا توسط ترموستات مستغرق و شیر نئوماتیکی کنترل میشود. سنسور ترموستات در هر دو حالت میبایست در خروجی سیال ثانویه از مبدل نصب گردد تا از بروز خطا در سیستم کنترل بخار جلوگیری به عمل آید.
نوع تله بخار مناسب برای مبدلهای حرارتی و ضریب اطمینان آنها بسته به نوع مبدل و فشار بخار آن است. عملکرد تله بخار سطلی معکوس در برابر تغییرات ناگهانی فشار دستخوش اختلال میشود. بنابراین استفاده از این نوع تله در مبدلهای با فشار ثابت بخار مناسب است. ضریب اطمینان تله بخار سطلی معکوس در مبدل با فشار ثابت ۲ است.
در شرایطی که فشار متغیر است تله بخار فلوتری با ایرونت اتوماتیک و با ضریب اطمینان ۳ گزینه مناسبی است. از آنجاییکه اکثر قریب به اتفاق مبدلهای پوسته و لوله مجهز به شیر کنترل هستند استفاده از تله بخار فلوتری با ایرونت اتوماتیک و با ضریب اطمینان ۳ انتخاب اول در مبدل پوسته و لوله است.
مبدلهای حرارتی صفحهای به مبدلهایی با تماس غیر مستقیم (مشابه پوسته و لوله) هستند. این مبدلها از صفحات فلزی نازکی ساخته میشوند که از یک طرف هر صفحه بخار و از طرف دیگر آن سیال ثانویه عبور میکند.
مبدل حرارتی صفحهای
مبدلهای صفحهای در شکل و ابعاد مختلفی ساخته میشوند و همین امر سبب گسترش روزافزون آنها در صنایع نفت، گازپتروشیمی، نیروگاهها، صنایع کوچک، استخرها، سیستمهای تهویه و تبرید و… میشود. مبدلهای صفحهای نسبت به مبدلهای پوسته و لوله دارای مزایایی هستند که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
واشرهای آببندی به کار رفته در مبدلهای صفحهای بخار که عموماً از جنس EPDM هستند معمولاً حداکثر دمای ۱۶۰ درجه سانتیگراد را تحمل میکنند و نقطه کاری آنها معمولاً بین ۱۰۰-۱۲۰ درجه سانتیگراد است.
از اینرو برای جلوگیری از خرابی این واشرها میبایست فشار بخار کنترل شدهای را وارد مبدل نمود تا دمای بخار بالاتر از حد مجاز نرود. بر این اساس نصب مدار فشار شکن و سوپاپ اطمینان قبل از مبدل صفحهای بخار الزامی است.
در مبدلهای صفحهای مشابه مبدلهای پوسته پوسته و لوله میتوان از تقسیم ظرفیت مبدل بر گرمای نهان ببخیر در فشار بخار ورودی میزان کندانس را محاسبه نمود. تلههای بخار با عملکرد مکانیکی بدین منظور بهترین انتخاب هستند و با توجه به وجود شیر کنترل در بخار ورودی ضریب اطمینان ۳ را میبایست در نظر گرفت.
برای جلوگیری از ایجاد خلأ در مبدل در صورت بسته ماندن شیر کنترل و یا خاموشی سیستم نصب خلأشکن در مدار ورودی مبدل امری حیاتی است. در مبدلهای کوچک جریان بخار هوا را به سمت تلهبخار هدایت میکند و چنانچه از تلهبخار با قابلیت هواگیری استفاده شده باشد نیازی به نصب ایرونت مجزا نیست. اما در مبدلهای بزرگ نصب ایرونت مجزا برای حفظ یکنواختی دمای کل مبدل ضروری است.
پربازدیدترین‌ها
دیدگاه‌ها
دیدگاه خود را ثبت نمایید.
برای دریافت آخرین خبرها و محصولات ما به کانال تلگرام ما بپیوندید
با QR خوان تلفن همراهتان ما را دنبال کنید.
خوشحال خواهیم شد که اولین دیدگاه را شما ارسال نمائید.