توضیحات

مبدل حرارتی استیل چیست؟

مبدل حرارتی استیل چیست و چگونه کار می کند؟ مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله یکی از انواع مبادله کن‌های گرما در صنعت هستند. مبدل‌های حرارتی مواد اولیه مختلفی از جمله مس (cooper)، فولاد زنگ نزن (stainless steel) و… برای سرمایش و گرمایش مورد استفاده است. به طور کلی می توان گفت مبدل حرارتی در تمامی صنایع از بخش‌های ساختمانی در موتورخانه‌های سرمایشی و گرمایشی تا خطوط پتروشیمی مورد استفاده است. معمولا در ساختمان های مسکونی، ویل، استخر و … برای تامین آبگرم مصرفی از مبدل حرارتی استفاده است. مبدل حرارتی steel در مشخصه‌های مختلف 304 و 316 و … قابل تولید است. اجزای مبدل حرارتی استیل :

1. بدنه اصلی مبدل حرارتی یا همان shell که پوسته است و معمولا سیال داغ وارد پوسته خواهد شد.
2. لوله‌های داخل مبدل یا همان tube ها که سیال دیگر وارد آنها خواهد شد.

مبدل حرارتی پوسته و لوله دارای دو بخش مهم بنام کلگی و نازل است. معمولا در مبدل‌های ساده ای که برای مراکز ساختمانی، تجاری، استخر‌ها و… از اتصالات رزوه‌ای thread half coupling و کپ عدسی برای کلگی‌ها استفاده شده است.

مبدل حرارتی استیل که معمولا برای استخر استفاده می‌شوند به مبدل‌های طراح اسپانیایی نیز شناخت شده است. در ادامه مطلب با انواع مبدل استیل، مشخصات، روش محاسبه و طراحی آنها آشنا خواهید شد. همچنین تفاوت مبدل‌های مسی و استیل را برسی می‌نماییم.

انتخاب مواد اولیه برای جنس بدنه و لوله‌ها

انتخاب جنس مواد برای مبدل‌های حرارتی براساس پارامتر‌های مختلف طراحی مکانیکی و صرفه اقتصادی و میزان بازدهی مبدل انجام می‌شود. برای استفاده‌های معمولی و تامین آبگرم استخرها، ساختمان‌ها و …. معمولا از لوله‌های مسی برای تیوب‌ها استفاده شده است. اما محصولی که در این مطلب با آن آشنا می‌شوید از فولاد زنگ نزن استیل ساخته می شود.

تفاوت مبدل حرارتی استیل و مسی چیست؟

تفاوت مبدل حرارتی مسی و استیل یکی از سوالی است که اکثر مخاطبان خواهند پرسید. شاخص‌ترین تفاوت مس و استیل در انتقال حرارت و خوردگی شده است. ضریب انتقال حرارت مس تقریبا 20 برابر استیل است. به زبان عامیانه 20 برابر حرارت را بهتر از استیل انتقال می‌دهد. استیل نیز در مقابل خوردگی سیال در سیستم بسیار مقاوم‌تر است و می تواند باعث بالا رفتن عمر محصول شما بشود.

از نمونه‌های تیتانیومی در کاربرد‌های دریایی مثل آب نمک یا سایر مواردی که خورندگی دارند استفاده می‌شود. برای تولید مبدل‌های حرارتی معمولا از استیل 304 استفاده می‌شود اما برای شرایط خاص از استیل 316 یا 310 و … نیز می توان استفاده کرد.

محاسبه، مشخصات و کاتالوگ مبدل حرارتی استیل

مبدل‌های حرارتی استیل دارای مشخصات فنی زیر است. شما می توانید با مطالعه مشخصات زیر با نمونه محصولات ما آشنا شوید و در صورت نیاز مشخصات مبدل حرارتی مورد نیاز خود را برای طراحی و ساخت برای ما ارسال نمایید:

• استفاده از ورق یا لوله با جنس فولاد ضد زنگ در این محصول
• تیوب مبدل‌ها سایز‌های مختلف طبق استاندارد تولید خواهد شد. معمولا از تیوب 12 و 16 میلیمتر با ضخامت 1 میلیمتر استفاده است.
• نازل‌های ورودی و خروجی سیال برای این مبدل‌ها از نوع رزوه‌ای است. سایز اتصالات ورودی و خروجی باتوجه بار حرارتی مشخص خواهد شد.
•  این اتصالات از نوع NPT یا threaded fittings است که در کلاس‌های 2000، 3000، 6000 تولید  شده است.
• جوشکاری صحیح و استاندارد موجب افزایش طول عمر این محصول است.
• حداکثر فشار کاری قابل تحمل برای این دستگاه های 10 الی 13 بار است.
• بازه حرارتی قابل تحمل برای این محصولات از -7 درجه سانتی گراد تا 120 درجه سانتی گراد است.

نقشه دو بعدی و نقشه انفجاری مبدل حرارتی استیل

شما می‌توانید نمونه بسیار ساده از نقشه دو بعدی و نمای انفجاری مبدل استیل در عکس زیر مشاهده نمایید. گروه تولیدی تجهیزان صنعت از نرم افزار‌های HTRI ، Aspen ،solidworks و Autocad برای طراحی و مدلسازی تجهیزات انتقال حرارت استفاده می‌کند.

سوالات متداول 

• تفاوت استیل 304 و استیل 201 چیست؟ 

به طور کلی مبدل‌های حرارتی استیل استخر را از استیل 304 تولید شده است. اما در بسیاری از موارد مشکلاتی برای مصرف کنندگان در بازدهی، کیفیت، طول عمر مبدل ایجاد شده است. متاسفانه در بسیاری موارد دیده شده است که از فولاد ضد زنگ استیل 201 بجای 304 استفاده شده است. استیل 304 از مقاومت بسیار مناسبی و ضریب انتقال حرارت متوسطی برخوردار است. همچنین این ماده اولیه دارای قابلیت‌های خمش، شکل دهی و مسطح سازی همانند فولاد ضد زنگ نوع 201 است. این دو ماده از نظر خواص بسیار شبیه هم هستند. اما فولاد ضدزنگ نوع 201 اگرچه دارای ضریب انتقال حرارت و مقاومت در برابر خوردگی مناسبی است اما مقاومت بسیار کمی دارد. مقاومت کمتر این ماده باعث پایین آمدن کیفیت مبدل‌ها شده است.

• تفاوت مبدل حرارتی استیل 304 و 316 چیست؟

فولاد ضدزنگ با مشخصه 304 و 316  پرکاربردترین نوع در صنعت ساخت تجهیزات تاسیسات مکانیکی هستند. اصلی‌ترین دلیل تفاوت استیل 316 با 304 داشتن مقدار مولیبدن بیشتر است. باعث مقاومت بیشتر در برابر خوردگی در محیط‌های در معرض کلرید می‌شود. 

• مبدل حرارتی استیل یا مسی ؟

مس و استیل از جمله متریال هایی هستند که در ساخت مبدل های حرارتی استخری و آبگرم استفاده می شوند. از لحاظ انتقال حرارت مس توانایی بالاتری نسبت به استیل داراست. اما از لحاظ مقاومت در برابر خوردگی و طول عمر استیل دارای عمر بسیار بالاتری است.

مبدل حرارتی در سیستم های صنایع غذایی و دارویی چگونه عمل میکند؟

تمامی سیستم‌های صنایع و غذایی در قسمتی از عملکردشان به مبدل حرارتی نیاز دارند. اگر مبدل حرارتی مورد نظر از نوع پوسته و لوله انتخاب شوذ حتما باید استیل باشد. دلیل استفاده از استیل در ساخت مبدل برای صنایع دارویی، غذایی و آزمایشگاهی رعایت نظافت و موارد بهداشتی است. همچنین برای این صنایع در ساخت مبدل های مورد نظر از روش پرجینگ purging یا گاز پاک استفاده می‌شود. 

طراحی مبدل حرارتی چگونه است؟

برای طراحی مبدل حرارتی باید سه مرحله design , rate , simulate  را در نظر بگیریم. برای هر بخش پارامتر‌های مختلفی باید در نظر گرفته شود که باتوجه به نیاز شما و شرایط سیستم مشخص می‌شود. با استفاده از نرم افزار های مختلفی مثل HTRI این بخش‌ها قابل انجام است.

برای مشاهده دیگر محصولات انتقال حرارتی تجهیزان صنعت کلیک کنید.

برای مشاهده کاتالوگ و مشخصات مبدل حرارتی مسی کلیک کنید.