مبدل حرارتی یک سیستم فشار غیر مستقیم است که در آن دو محیط از کنار یکدیگر عبور می کنند و تا آنجا که ممکن است با یک دیواره نازک از هم جدا شده اند ، بنابراین اگر اختلاف دما وجود داشته باشد ، بدون مخلوط شدن فرآیند ، به طور متقابل تبادل گرما می کنند.

یک محیط از طریق محفظه پوسته و محیط دوم از طریق محفظه لوله عبور می کند. جریان از طریق محفظه پوسته توسط بافل کنترل می شود و اجازه می دهد تا حد امکان جریان عرضی به لوله ها برسد. شکل و فاصله بافل ها با برنامه سازگار است. 

بسته به مصلحت ، سرعت و افت فشار ، جریان از طریق محفظه لوله توسط یک گذر یا چند پاس انجام می شود.

به استثنای تلفات تابشی ، مقدار گرمای ورودی همان مقدار گرمای خروجی است.

با این وجود، تبادل گرمای کارآمد تنها در صورت وجود اختلاف دما کافی امکان پذیر است. هرچه اختلاف دما بیشتر باشد ، سطح انتقال حرارت مورد نیاز نیز کوچکتر است. این امر باعث می شود طراحی دستگاه جمع و جور امکان پذیر باشد.

مبدل حرارتی پوسته و لوله

• مبدل حرارتی پوسته و لوله ( WTS ) برای محیطهای تک فاز (گاز / مایع) و همچنین چگالش مواد خالص

• کندانسورهای ماده خالص با منطقه گرمایش بیش از حد ، منطقه چگالش و منطقه خنک کننده. ( KOND )

• اواپراتور / مواد خالص ( VERD )

• بخاری با جریان الکتریکی گرم شده

• برنامه ای برای تجزیه و تحلیل ارتعاش بسته نرم افزاری لوله طبق پروفسور Gelbe (GV)

عملکرد مبدل حرارتی 

عملکرد کلی یک مبدل حرارتی انتقال گرما از یک سیال به سیال دیگر است. جز component اساسی یک مبدل حرارتی را می توان به عنوان لوله ای مشاهده کرد که یک مایع از آن عبور می کند و مایع دیگری از خارج جریان دارد. بنابراین سه عملیات انتقال حرارت وجود دارد که باید توصیف شوند:

• انتقال حرارت همرفتی از مایع به دیواره داخلی لوله

• انتقال گرما رسانا از طریق دیواره لوله

• انتقال گرما همرفتی از دیواره لوله خارجی به مایع خارج.

عملکرد انتقال حرارت یک مبدل حرارتی حاصل اختلاف میانگین دمای لگاریتمی ، سطح انتقال حرارت و ضریب انتقال حرارت است. دومی تا حد زیادی توسط مشخصه جریان رسانه ها ، یعنی توسط ویژگی های طراحی تعیین می شود.

از طرف دیگر ، تامین کننده مبدل های حرارتی باید از نظر کاربرد خصوصیات ترمودینامیکی محیط های ویژه در فشارها و درجه حرارت های مربوطه ، مهارت کاربرد گسترده ای داشته باشند. این امر همچنین در مورد فاکتورهای رسوب و سازگاری مواد نیز صدق می کند.

محاسبه و طراحی مبدل های حرارتی FUNKE با برنامه های پیشرو در سراسر جهان (به عنوان مثال HTRI ، م Institute سسه تحقیقات انتقال حرارت ، ایالات متحده آمریکا) و با نرم افزار توسعه یافته داخلی ، که قبلاً در سراسر جهان استفاده می شود ، انجام می شود.

دیگ بخار یا بویلر (به انگلیسی: Steam Boiler) عبارت است از یک مخزن بسته که در آن بخار آب جهت استفاده در خارج از آن توسط گرمای ناشی از احتراق سوخت تولید می‌شود. داخل دیگ بخار شامل دو بخش طرف آتش و طرف آب است. سطح گرمایی دیگ بخار به مجموع کلیه سطوح در طرف آتش دیگ بخار اطلاق می‌شود. تمام بخش‌های داخلی و تحت فشار یک دیگ بخار از آلیاژهای آهنی ساخته می‌شوند. دیگ‌های بخار از نظر نوع جنس به دو دسته چدنی و فولادی تقسیم‌بندی می‌شوند. دیگ بخار چدنی برای تولید بخار کم فشار ساخته می‌شود و به همین دلیل بیشتر در مواردی نظیر سیستم‌های گرمایش مرکزی استفاده می شود. اکثر دیگ‌های بخار از نوع فولادی هستند.

انواع دیگ بخار

• دیگ‌های لوله آبی (به انگلیسی: water-tube boiler)

در بویلر نوع Fire tube لوله‌های جریان که از مقداری لوله موازی و متصل تشکیل شده در معرض گازهای حاصل از کوره قرار داده می‌شوند. سپس لوله‌ها از میان بدنه بویلر که آب تغذیه را هم شامل می‌شوند گذر می‌کنند که در نتیجه توسط آب پوشیده می‌شوند.

• دیگ‌های لوله آتشی (به انگلیسی: fire-tube boiler)

در یک بویلر نوع Water tube شرایط برعکس نوع Fire tube است.

دیگ لوله آبی

همگام با توسعه صنعت در قرن گذشته، استفاده از دیگهای بخار با فشار بالا ضرورت پیدا کرد و بنا به دلایلی، گاهی نیز انفجارهای مصیبت باری به همراه داشته‌است. آن روزها دیگ‌های بخار شامل ظروف تحت فشار با قطرهای زیادی بود که تحت فشار داخلی، دچار تنشهای انبساطی در دیواره‌های این ظروف می‌گردید. مقدار این تنش به نام تنش حلقه‌ای معروف است. بهترین راه برای جلوگیری از بروز این مشکل کاهش قطر ظرف تحت فشار است که این امر اساس کار دیگهای لوله– آبی است. در این دیگ‌ها آب، درون لوله‌ها جاری است و گازهای داغ در سطح خارجی لوله‌ها جریان دارند. دیگ‌های لوله آبی متشکل از ظروفی به نام درام هستند که توسط لوله به یکدیگر متصل شده‌اند. آب در درون لوله‌ها گردش کرده و گازهای داغ از اطراف لوله‌ها عبور می‌کنند. مهم‌ترین مزیت دیگ‌های لوله آبی آزادی در افزایش ظرفیت ساخت آنهاست. دیگ‌های لوله آبی می‌توانند تا ظرفیت نیم تن در ثانیه بخار با فشار ۱۶۰ اتمسفر و دمای۵۵۰ درجه سانتی‌گراد تولید کنند. البته دیگ‌های لوله آبی به صورت پکیج و در ابعاد کوچک‌تر نیز ساخته می‌شوند که در صنایع نفت و پتروشیمی کاربرد فراوان دارند.

در ظرفیت های بالاتر از 20 مگاوات از انواع دیگ بخار لوله آبی (واترتیوب) استفاده می شود. در این نوع دیگ بخار ، آتش لوله های آب را احاطه کرده و سبب گرمایش آب و تبخیر آب داخل لوله ها می شود؛ بخار حاصله در محفظه بالایی در نظر گرفته شده جمع شده و به مصرف می رسد.^[۱]

دیگ لوله آتشی

این نوع دیگ‌های بخار معمولاً، شامل بدنه اصلی، صفحه - لوله‌های جلو و عقب، کوره و اتاقک برگشت می‌باشد که پس از مونتاژ و جوشکاری ابتدا کامل مورد آزمایش‌های غیر مخرب (پرتونگاری، اولتراسونیک، مایع نافذ و…) قرار گرفته و سپس عملیات تنش‌گیری آنها در کوره مخصوص انجام می‌گیرد.

منبع : ویکی پدیا