تفاوت اواپراتور پوسته و لوله (Shell & Tube) و صفحه ای (Plate) در چیلر چیست؟
مبدلهای حرارتی همگی با عبور یک سیال گرم از کنار یک سیال سرد، بدون مخلوط شدن دو سیال با یکدیگر کار میکنند. در این فرآیند گرمای یک سیال به سیال دیگر انتقال داده می شود، برای مثال در چیلرها مبرد و آب در اواپراتور جریان دارد که مبرد وظیفه دریافت گرمای آب را به عهده دارد. تفاوت اواپراتور در چیلر منجر به تغییر راندمان و البته ابعاد و وزن نهایی چیلر خواهد شد.
سرعت زیاد سیال، ایجاد آشفتگی و تلاطم زیاد، سطح انتقال حرارت و اختلاف دمای زیاد، همگی در انتقال حرارت بیشتر، موثر میباشند. با این وجود طرح های مختلفی از ساخت این مبدل ها وجود دارد که هرکدام مزایا و معایب خود را دارند.
به طور کلی در چیلرها از دونوع اواپراتور پوسته و لوله و صفحه ای استفاده میشود.
در این مقاله سعی شده علاوه بر معرفی هرکدام از این مبدل ها، مزایا و معایب آن ها نیز گفته شود. با ما همراه باشید:
1- اواپراتور پوسته و لوله (Shell & Tube):
نام گذاری اواپراتور پوسته و لوله به درستی انجام شده است، چراکه اجزای اصلی آن دسته ای از لوله ها هستند که توسط یک پوسته بزرگ احاطه شده اند.
یک سیال از داخل لوله ها عبور کرده و سیال دیگر درون پوسته جریان دارد.
در نوع ساده ای از این اواپراتورها که در ظرفیتهای پایین چیلر استفاده میشود، میتوان اواپراتور دولوله را نام برد، که بجای دستهای از لولهها تنها یک لوله درون پوسته قرار دارد، البته کارایی اواپراتور دو لوله کمتر از نوع چند لوله است.
وجود این لولهها با قطر کم میتواند، باعث رسوب گرفتن در آن گردد.
علاوه بر این از دیگر اجزای اواپراتور پوسته و لوله می توان به تیوب شیت و بافل اشاره کرد. تیوب شیت ها درواقع لوله های داخل پوسته را مهار کرده و بافل ها که خود صفحاتی هستند، باعث تلاطم و آشفتگی بیشتر در سیال درون پوسته می شوند، تا انتقال حرارت بیشتری انجام شود.
اوپراتور پوسته و لوله چیلر
روش کار این اواپراتور در چیلر به این صورت است که در نوع DX آن، آب درون پوسته و مبرد درون لوله ها جریان دارد. در واقع آب از یک طرف وارد شده و از سمت دیگر خارج می شود. مبرد نیز از یک طرف اواپراتور وارد شده و از درگاهی دیگر خارج می شود. این که جهت ورود و خروج سیال از یک سمت باشد، یا این جهات در طرفهای مقابل هم در یک اواپراتور باشد، در ساخت این دستگاه ها متفاوت است و عاملی برای تولید انواعی از این اواپراتورها می باشد. این دو سیال در چیلر با روشی که ذکر شد، کنار هم حرکت کرده و مبرد گرمای آب را می گیرد، و خود تبخیر می شود و برای ادامه کار به کمپرسور بازگردانده می شود. آبی که خنک شده نیز، برای استفاده به فن کویل یونیت ها و یا هواسازها ارسال می شود.
جنس لولههای داخلی در این اواپراتور معمولا، مس میباشد که در پوستهای از جنس کربن استیل قرار دارد.
اواپراتورهای پوسته و لوله به دلیل تحمل دما و فشار بالاتر و ایجاد افت فشار کمتر در مسیر، قطعه هایی بسیار پرکاربرد در ساخت چیلرها می باشند. تحمل فشار و دمای بالا، افت فشار کمتر سیکل ، ابعاد بزرگتر، وزن بیشتر، راندمان کمتر از اواپراتور صفحه ای از ویژگی های این اواپراتور میباشد.
معمولا در تمامی ظرفیتها به غیر از ظرفیتهای خیلی کوچک چیلر، میتوان از این اواپراتورها استفاده کرد.
برای آشنایی با عملکرد چیلر تراکمی مقاله ” چیلر چیست؟ ” را مطالعه بفرمایید.
2- اواپراتورهای صفحه ای (Plate) :
اواپراتورهای صفحه ای متشکل از چندین صفحه که به صورت موازی در مجاورت هم قرار داده شده اند، تشکیل شدهاند.
دو ورودی و دو خروجی در این قطعه وجود دارد و صفحات نیز به طور یک در میان حاوی مبرد و آب هستند.
این درکنار هم بودن صفحات، که یکی سیال گرم و دیگری سیال سرد درونش جریان دارد، باعث انتقال حرارت بسیار بالا، در این اواپراتور می شود، انتقال حرارتی بسیار بالاتر از اواپراتور پوسته و لوله در فضایی بسیار کمتر و کوچکتر .
ویژگی ها
اواپراتورهای صفحه ای تعمیرات و تمیزکاری آسانتری نسبت به اواپراتورهای پوسته ولوله دارند. در نوع پیشرفته تر آن ها هرکدام از این صفحات قابلیت جداشدن و دوباره بسته شدن دارند.
همچنین در صورت خرابی یک صفحه می توانید آن صفحه را برداشته و باقی صفحات را دوباره به هم وصل کرده و در طول زمان تعویض آن، از بقیه قطعه در چیلر استفاده کنید. البته درکنار هم قرارگرفتن صفحات در یک اواپراتور می تواند به وسیله واشرهای آب بندی یا جوش و لحیم کاری باشد. واشرها معمولا عمر کمتری نسبت به جوش دارند ولی قابلیت بازکردن صفحات از هم و حتی اضافه کردن صفحه جهت افزایش انتقال حرارت از مزیت های آن به شمار می رود.
به طور کلی انعطاف پذیری، انتقال حرارت بالا، ابعاد کوچکتر، نگه داری آسانتر، تحمل دما و فشار پایینتر از جمله ویژگی های این دستگاه میباشد.
نحوه استفاده در چیلر
روش کار در این قطعه از چیلر نیز به این صورت است که آب در یک صفحه و مبرد در صفحه کناری آن جریان پیدا میکند. به تدریج آب گرمای خود را از دست داده و مبرد نیز، با گرفتن این گرما تبخیر می شود. آب خنک از چیلر خارج شده و برای خنکسازی محیط به سمت فن کویل و هواساز فرستاده میشود. مبرد نیز دوباره به کمپرسور جهت فشرده شدن باز میگردد.
تفاوت اواپراتور صفحه ای با نوع پوسته و لوله در راندمان مشهود است و این اواپراتور راندمان بالاتری دارد.
نمایش نحوه عملکرد اواپراتورهای پوسته و لوله و صفحه ای:
در تصاویر زیر نحوه قرارگیری مبرد و آب در اواپراتورهای چیلر به صورت متحرک نمایش داده شده است.
تفاوت اواپراتور صفحه ای و پوسته و لوله و ویژگی هرکدام :
- اواپراتور پوسته و لوله تحمل فشار و دمای بیشتری نسبت به اواپراتور صفحه ای دارد.
- افت فشار در سیستم با اواپراتور صفحه ای بیشتر از سیستم اواپراتور پوسته ولوله می باشد.
- راندمان اواپراتور صفحه ای بالاتر از نوع پوسته و لوله می باشد.
- در ایران چیلرهای باظرفیت پایین از اواپراتور صفحهای و چیلرهای با ظرفیت بالا از نوع پوسته لوله استفاده میکنند.
- ابعاد اواپراتور صفحهای بسیار کوچکتر از اواپراتور پوسته و لوله بوده که عاملی در وزن چیلر نیز بهشمار میآید.
- نگه داری اواپراتورهای صفحه ای حساس تر و نیاز به مراقبت بیشتری دارند.
- قیمت اواپراتور صفحه ای ارزانتر از نوع پوسته ولوله می باشد.
- بهدلیل ابعاد کوچکتر اواپراتورهای صفحهای، حجم مبرد مورد نیاز در سیکل نیز بسیار کمتر از اواپراتور پوسته ولوله میباشد.
جمع بندی :
اواپراتورهای صفحه ای و پوسته و لوله هر دو از اواپراتورهای پرکاربرد در صنعت ساخت سیستم های تهویه مطبوع از جمله چیلر می باشند. این قطعات یکی از چهار جزو اصلی سیکل تبرید به شمار می آیند. بنابراین استفاده درست و به جای این اواپراتورها نقش بسیار مهمی در راندمان دستگاه تولیدی خواهد داشت. در این مقاله سعی شد به تفاوت اواپراتور صفحه ای و پوسته و لوله به صورت مختصر پرداخته شود. تعریف هر قطعه، اجزای تشکیل دهنده، نحوه عملکرد و ویژگی های هرکدام به صورت خلاصه بیان شد.
امیدواریم با خواندن این مقاله آشنایی کامل با این دوقطعه و تفاوتشان باهم را پیدا کرده باشید.
درباره ما
شرکت همگاه تجارت هواسنج در زمینه مشاوره، آموزش و ارتقای سطح دانش تهویه مطبوع تلاش میکند. تخصص ما راهنمایی شما به بهترین شکل برای انتخاب بهترین و مناسب ترین محصول برای پروژه مورد نظرتان است.
تماس با ما
تهران ، نارمک ، خیابان شهید ثانی- گلستان جنوبی- کوچه رامین
شماره تماس : 77829337-021
شماره همراه : 09102016100
ایمیل : info@havasanj.ir
Trackbacks & Pingbacks
[…] تفاوت اواپراتور پوسته لوله و صفحهای […]
[…] تفاوت اواپراتور پوسته لوله و صفحهای […]
[…] تفاوت اواپراتور پوسته لوله و صفحهای […]
Leave a Reply
Want to join the discussion?Feel free to contribute!