مبدلهای حرارتی دو لوله ساده ترین مبدلهای مورد استفاده در صنایع هستند.قیمت مبدل حرارتی از یک طرف ، این مبدل های حرارتی هم از نظر طراحی و هم از نظر نگهداری ارزان هستند و آنها را به گزینه ای مناسب برای صنایع کوچک تبدیل می کند. از طرف دیگر ، راندمان پایین آنها همراه با فضای زیاد اشغال شده در مقیاس های بزرگ ، صنایع مدرن را بر آن داشته تا از مبدل های حرارتی کارآمدتر مانند پوسته و لوله یا صفحه استفاده کنند. با این حال ، از آنجا که مبدل های حرارتی دو لوله ساده هستند ، از آنها برای آموزش اصول طراحی مبدل های حرارتی به دانش آموزان استفاده می شود زیرا قوانین اساسی برای همه مبدل های حرارتی یکسان است. 1. مبدل حرارتی دو لوله (الف) وقتی مایع دیگر مبدل حرارتی دانفوس در شکاف حلقوی بین دو لوله جریان می یابد ، یک مایع از لوله کوچکتر جریان می یابد. جریان ممکن است یک جریان جریان یا جریان موازی در یک مبدل حرارتی دو لوله باشد. ب) جریان موازی ، جایی که در همان نقطه ، مایعات سرد و گرم به هم می پیوندند ، در همان جهت جریان می یابند و در همان انتها خارج می شوند.
ج) جریان شمارنده ، جایی که در انتهای مخالف ، مایعات سرد و گرم به هم متصل می شوند ، در جهت مخالف جریان داشته و در انتهای مخالف خارج شوند.
شکل بالا جهت جریان موازی و جریان مخالف مبدل حرارتی آلفالاوال سیال را نشان می دهد. اگر این کار در شرایط قابل مقایسه انجام شود ، گرمای بیشتری نسبت به مبدل حرارتی جریان موازی به دستگاه جریان مخالف منتقل می شود. با توجه به دیفرانسیل درجه حرارت زیاد ناشی از ولتاژ حرارتی بالا ، پروفیل های دمایی دو مبدل حرارتی دو نقص قابل توجه در طراحی جریان موازی را نشان می دهند. این نشان می دهد که مشارکت در صورت طراحی به منظور افزایش دمای مایع سرد ، یک ضرر متمایز است. در جایی که انتظار می رود دو مایعات دقیقاً به یک دما برسند ، پیکربندی جریان موازی مفید است. در حالی که مبدل حرارتی جریان شمار دارای مزایای قابل توجه تری در مقایسه با طراحی جریان موازی است. جایی که بتواند تنش گرمایی را کاهش داده و سرعت انتقال حرارت یکنواخت تری ایجاد کند.
2. مبدل حرارتی پوسته و لوله
به نظر می رسد ترکیبات اصلی این نوع مبدل های حرارتی جعبه لوله ، پوسته ، هدرهای انتهای عقب جلو و دزدگیرها یا باله ها باشد.
از بافل ها برای حمایت از لوله ها ، هدایت جریان مایع به لوله ها به روشی تقریباً طبیعی و به حداکثر رساندن تلاطم مایع پوسته استفاده می شود. انواع مختلفی از بافل وجود دارد و انتخاب فرم بافل ، فاصله و هندسه بستگی به سرعت جریان مجاز افت نیروی طرف پوسته ، نیاز به پشتیبانی لوله و ارتعاشات ناشی از جریان دارد. چندین مبدل پوسته و لوله در دسترس است. تفاوت ها در چیدمان تنظیمات جریان و جزئیات ساختاری نهفته است.
در کاربرد خنک سازی هوا با فناوری پوسته و لوله (مانند خنک کننده هوا بین کولر / شارژ برای موتورهای احتراقی) ، می توان باله ها را بر روی لوله ها اضافه کرد تا ناحیه انتقال حرارت در سمت هوا افزایش یابد و پیکربندی لوله و پره ها ایجاد شود.
3. مبدل حرارتی صفحه ای یک مبدل حرارتی صفحه ای حاوی مقداری صفحه انتقال حرارت به شکل نازک است که بهم پیوسته اند. آرایش واشر هر جفت صفحه دو سیستم کانال مجزا را فراهم می کند. هر جفت صفحه کانال تشکیل می دهد که مایع می تواند از آن عبور کند. این جفتها با روشهای جوشکاری و پیچ و مهره بهم متصل می شوند. در زیر اجزای موجود در مبدل حرارتی نشان داده شده است.
مبدلهای حرارتی دو لوله