کولینگ تاور و خنک کاری مبدل حرارتی

هیت اکسچنجر(Heat exchanger) تجهیزی صنعتی است که برای ایجاد انتقال حرارت بین دو سیال استفاده می شود. انتفال حرارت بین مایع- مایع و یا مایع و گاز معمولا برای خنک کردن سیال اصلی است. به عنوان مثال اگر شما بخواهید روغن صنعتی که در یک دستگاه گرم می شود خنک کنید، آن را به یک مبدل حرارتی منتقل می کنید و در داخل مبدل، آب کولینگ دمای روغن را کاهش می دهد. یک ویژگی بسیار مهم مبدلها، این است که دو سیال با همدیگر تماس ندارند.

انواع مبدل حرارتی

هیت اکسچنجرها بر اساس حالت فیزیکی و فرم هندسی، به مدلهای مختلفی تقسیم می شوند. چهار مدل اصلی مبدل های حرارتی عبارتند از :

- مبدل حرارتی شل اند تیوب(پوسته و لوله)

- مبدل حرارتی صفحه ای

- کویل هوا خنک و آب خنک

در ادامه این مطلب توضیح مختصری در مورد انواع مبدل و روشهای انتقال حرارت در آن ها ارائه خواهیم کرد.

- Shell and tube heat exchange یا مبدل پوسته و لوله

یکی از پرکاربردترین انواع هیت اکسچنجر، مدل شل اند تیوب است. در این نوع مبدل که برای انتقال حرارت با مقدار بسیار زیاد کاربرد دارد، دو سیال یکی در داخل لوله ها و دیگری در فضای بین پوسته و لوله، جریان دارد. نحوه چیدمان لوله ها و فرم پوسته به گونه ای طراجی می شود که بیشترین مقدار انتقال حرارت در هیت اکسچنجر پوسته و لوله ایجاد کند.

هیت اکسچنجر شل ان تیوب

- مبدل صفحه ای

برخلاف سیستم انتقال حرارت پوسته و لوله، در مدل های صفحه ای، انتقال حرارت بین صفحات فلزی انجام می شود. طراحی هندسی این صفحه های فلزی به گونه ای است که دو سیال به صورت منظم از حد فاصل بین پلیت ها رد می شوند و با سیال دوم تبادل حرارت انجام میدهند.

بدلیل اینکه سطح تبادل نسبت به فضای حرکت سیال در مبدل صفحه ای زیاد است، معمولا راندمان انتقال حرارت خوبی خواهید داشت. البته هیت اکسچنجر های صفحه ای برای دبی های توصیه نمی شوند و همچنین در مقابل رسوب بشدت حساس هستند.

- کویل هوا خنک و آب خنک(ایرکولر و کولینگ تاور)

یکی از انواع مبدل های حرارتی کویل است. سیال درون کویل می تواند با آب یا هوا خنک شود. درصورتی که کویل با هوا خنک شود، کندانسور هوایی یا کولر هوایی نامیده می شود.

اما اگر نیاز باشد به دماهای پایینتر از دمای محیط برسید لازم است از برج خنک کن مدار بسته استفاده کنید.

روش خنک کاری و سردکردن مبدل حرارتی

همانطور که در ابتدای این مقاله توضیح دادیم، کار اصلی مبدل، انتقال حرارت بین دو سیال است. در اکثر موارد، مبدل برای خنک کردن مایع، گاز یا بخار استفاده می شود. در بین مبدل های حرارتی، کویل هوا خنک یا آب خنک از یک جهت با مدلهای دیگر تفاوت دارد.