مبدل حرارتی چیست و چگونه کار می کند؟

مبدل حرارتی یا مبدل گرمایی در پکیج های دیواری که به انگلیسی به آن Heat exchanger گفته می شود وسیله ای است که برای منتقل کردن حرارت موثر در بین دو سیال یا مواد گاز یا مایع به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع می توان گفت مبدل حرارتی تجهیزاتی که برای منتقل کردن حرارت بهینه بین دو محیط به کار می رود است. این دستگاه ها حرارت را بین دو یا چند سیال که در جریان قرار دارند جا به جا می کنند. در مبدل حرارتی پکیج دیواری سیال هایی با دما های متفاوت وجود دارند و این دستگاه کمک می کنند که دماهای متفاوت بین دو سیال یکسان شوند و در واقع تبادل گرما را بین آن دو سیال ایجاد می کند. معمولا این مبدل ها سیال های گرم را خنک می کنند و سیال های خنک را گرم تر می کنند تا تبادل دما صورت گیرد.

مبدل حرارتی پکیج با استفاده از سطح واسط سبب تبادل انرژی میان دو سیال سبب تعدل گرمایی می شود. این مبدل ها از نظر  سطح واسط به دو دسته ی معمولی و فشرده تقسیم می شوند. اگر انتقال حرارت در مبدل حرارتی بیشتر از 700 متر مکعب باشد آن را فشرده می نامند. این مبدل ها در صنایع متفاوتی مانند صنایع پتروشیمی، صنایع غذایی و دارویی، نیروگاه برق، پالایشگاه ها و ... استفاده می شوند. همچنین از این مبدل ها در مولد بخار، دیگ بخار، رادیاتور ها، کوره ها و ... نیز استفاده می شود. معمولا مبدل های حرارتی که در پالایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد به دو دسته تقسیم می شوند: مبدل کوره ای و مبدل حرارتی. فرق این دو دسته در منبع گرمایشی آن ها است که این منبع در کوره از نوع مایع و گاز است ولی در مبدل حرارتی از سیال گرم است.

کاربرد مبدل حرارتی در پکیج دیواری

مبدل حرارتی در پکیج های دیواری نیز کارآیی دارد. استفاده از این مبدل ها در پکیج ها به این صورت است که در فصل سرد سال با باز کردن آب گرم زمانی که آب گرم در سنسور فشار جریان می یابد آن را فعال می کند و با ارسال کردن فرمان شیر سه راهی موتوری از طریق برد پیکج دیواری آب گرم به مبدل گرمایی لوله برده می شود. به این صورت آب گرم مورد نیاز سریعا تامین می شود. همچنین در فصل گرما پکیج های دیواری به کمک مبدل حرارتی فقط در زمان احتیاج به آب گرم و درست زمانی که آب گرم را باز میکنیم روشن می شوند که فرمان این روشن شدن را سنسور ها صادر می کنند و با استفاده از مبدل های حرارتی فورا تامین می شود و بلافاصله بعد از بستن آب گرم خاموش می شود.

در واقع از اجزای تشکیل دهنده ی پیکج دیواری می توان به مبدل حرارتی، برد پیکج دیواری، شیر موتوری که دارای دو نوع شیر دو راهه و شیر سه راهه موتوری می باشد و ... اشاره کرد. برای پکیج های دیواری نوع های گوناگون در مارک های متفاوت وجود دارد. پکیج بوتان و پکیج ایران رادیاتور را میتوان دو مورد از بهترین و معروف ترین پکیج های دیواری در کشور دانست که امتحان خود را پس داده اند. برای راه اندازی و استفاده بهتر از این پکیج ها لازم است آموزش های لازم برای کار با آن را بدانیم و محل مناسبی را برای نصب آن انتخاب کنیم. همچنین اگر در استفاده از این پکیج ها دچار مشکل شدید می توانید از کسانی که سرویس پکیج و یا تعمیر پکیج را بر عهده دارند تماس بگیرید. توجه داشته باشین که سرویس سالانه ی پکیج ها موجب افزایش طول عمر آن ها می شود.

مبدل حرارتی به چند دسته تقسیم می شود؟

مبدل حرارتی را از جهت های مختلف می توان دسته بندی کرد:

  • اولین دسته بندی را میتوان بر اساس آرایش جریان در مبدل های حرارتی نام برد
  1. مبدل های حرارتی با جریان همسو Cocurrent  flow
  2. مبدل های حرارتی با جریان غیر همسو Countercurrent flow
  3. مبدل های حرارتی از نوع جریان عمود بر هم   Cross flow
  • دسته بعدی بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم است
  1. مبدل های حرارتی نوع Recuperative
  2. مبدل های حرارتی نوع Regenerative
  3. مبدل های حرارتی نوع تماس مستقیم
  •  دسته بعدی بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل ها است
  1. مبدل های لوله ای  tubular heat exchanger)
  2. مبدل های صفحه ای (plate heat exchanger)
  3. مبدل های پره دار (finned heat exchanger)
  • دسته بندی بر اساس نحوه عملکرد
  1. مبدل های دو منظوره یا دو مسیره
  2. مبدل های تک منظوره یا تک مسیره

در پکیج های دیواری تک مبدله از مبدل دو منظوره و در پکیج های دو مبدله از مبدل تک منظوره برای اب گرمایشی و یک مبدل صفحه ای برای ابگرم مصرفی استفاده می شود.

مبدل های اصلی پکیج دیواری در تماس مستقیم با شعله قرار دارد ولی مبدل صفحه ای انتقال حرارات آبگرم به آب سرد به روش القایی صورت می گیرد.

علت اصلی خرابی و معیوب شدن مبدل رسوب املاح در مبدل می باشد که بستگی به آب منطقه مورد استفاده شده دارد. برای جلوگیری از رسوب و افزایش عمر مبدل از فیلتر های سختی گیر پلی فسفات و یا مغناطیسی استفاده می گردد

برای رفع رسوب مبدل اصلی پکیج دیواری می توان از روش اسید شویی اسفاده کرد به این صورت که اسید و اب مخلوط شده توسط یک دستگاه مخصوص اسید شویی به درون مبدل د رحدود 2 الی 3 دقیقه پمپ می شود و سپس توسط اب شستشو می شود

 در صورت اسید شویی و عملکرد ضعیف دو باره مبل و یا سوراخ شدن آن،  مبدل پکیج باید تعویض گردد