مناسب بودن مایع با مبدل حرارتی وابسته به نوع مبدل حرارتی مورد استفاده و مواد موجود است. استاندارد مبدل حرارتی Thermex مناسب برای اکثر مایعات، از جمله روغن، آب، آب گلیکول و آب دریا است. برای مایعات خوردگی بیشتر مانند آب نمک آغشته به کلر، مبرد ها و اسید ها باید از مواد دیگر مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیوم استفاده شود.

درجه حرارت بیش از حد چیست؟

دما عبور بیش از حد یک اصطلاح مورد استفاده برای توصیف حالتی که در آن درجه حرارت از هر دو مدارها در یک مبدل حرارتی مایع سرد شروع به عبور بیش از بیشترین درجه حرارت طراحی می کند. این می تواند یک عامل مهم در طراحی مبدل حرارتی باشد، زیرا هنگامی که درجه حرارت عبور می کند، کارایی یک کولر به طور قابل توجهی کاهش می یابد. در بسیاری از موارد یک مبدل حرارتی صفحه ای بهترین گزینه برای کاربردهایی است که در آن از عبور درجه حرارت اجتناب شود. 

جدول فوق نشان می دهد که دمای خروجی آب خنک کننده کمی بالاتر از دمای خروجی روغن است. یک راه ساده برای مقابله با این و افزایش کارایی کولر روغن، افزایش سرعت جریان خنک کننده است. در این نمونه خاص، افزایش جریان آب به ۲۵ لیتر در دقیقه، دمای خروجی آب را تا ۴۳ درجه سانتیگراد کاهش می دهد.

در  مبدل حرارتی “Pass” چیست و نحوه تشخیص تعداد پاسهای “Passes”  مورد نیاز؟

در یک مبدل حرارتی “Pass”  به حرکت یک سیال از یک سر مبدل حرارتی به طرف دیگر اشاره می کند. به عنوان مثال، هنگام استفاده از  جریان از تیوب ها “through tubes” که معمولا برای مواد خنک کننده استفاده می شود از Single Pass  استفاده می گردد. در این نوع از Pass سیال وارد یک طرف  مبدل حرارتی می شود و از انتهای دیگر خارج می شود. Double Pass سیال از همان طرفی که وارد  مبدل حرارتی شده، خروجی آن نیز در همان طرف قرار دارد. · Triple Pass – سیالات در طول مبدل حرارتی را سه بار قبل از خروج حرکت می کند. تصاویر زیر در درک بیشتر به شما کمک می کنند.

• افزایش تعداد پاس ها ( گذرها) میزان انتقال حرارت را افزایش می دهد، همچنین می تواند منجر به افت بالای فشار و افزایش سرعت شود.

چگونه می توان یک مبدل حرارتی را کارآمد تر کرد؟

بازده مبدل های حرارتی را می توان به روش های مختلفی تعریف کرد؛ از لحاظ عملکرد حرارتی عوامل متعددی در نظر گرفته می شود؛

تغییرات درجه حرارت – همانطور که در قسمت (افزایش دمای عبوری) بحث شد، تفاوت بین مایع گرم و خنک کننده هنگام طراحی یک مبدل حرارتی بسیار مهم است. خنک کننده همیشه باید در دمای پایین تر از مایع داغ باشد. مایع خنک کننده با دمای پایین تر گرمای بیش تری نسبت به مایع خنک کننده با درجه حرارت بالاتر، از مایع داغ گرما می گیرد.  برای مثال اگر یک لیوان آب آشامیدنی در دمای اتاق داشته باشید، برای تهیه یخ به جای آب سرد بسیار موثرتر از آن است که از آب سرد استفاده کنید، این همان اصل مربوط به مبدلهای حرارتی است.

سرعت جریان – یکی دیگر از عوامل مهم جریانهای مایعات در قسمت ورودی و خروجیمبدل حرارتی است.  افزایش جریان ظرفیت مبدل حرارتی را برای انتقال گرما افزایش می دهد، اما جریان بیشتر نیز به معنی جرم بزرگتر است، که می تواند برای برداشتن انرژی و همچنین افزایش سرعت و افت فشار، مشکل تر شود. اما یک جریان بزرگتر نیز به معنی جرم بزرگتر است، که می تواند برای برداشتن انرژی مشکلاتی مانند افزایش سرعت و کاهش فشار، ایجاد کند.

نصب – مبدل حرارتی باید همیشه بر اساس دستورالعمل های تولید کنندگان نصب شود. به طور کلی، کارآمدترین روش برای نصب یک مبدل حرارتی است در مایعات قرار دادن جریان ها در خلاف جهت (به طوری که اگر خنک کننده به سمت چپ/ سمت راست حرکت کند، مایع گرم به سمت راست/ سمت چپ حرکت می کند) است و برای مبدل های حرارتی پوسته و لوله جریان باید در پایین ترین موقعیت ورودی (همانطور که در نمودارهای بالا نشان داده شده است) وارد شوید تا اطمینان حاصل شود که مبدل حرارتی همیشه پر از آب است. برای مبدلهای حرارتی که هوا می شود  هنگام نصب سرد کننده در نظر گرفتن جریان هوا بسیار مهم است ، هر بخشی از هسته که مسدود شود ، ظرفیت خنک کننده را به خطر می اندازد.

نصب یک مبدل حرارتی

روش صحیح نصب مبدلهای حرارتی بسته به نوع دقیق واحد و محیط عملیات متفاوت است.

افزایش طول عمر یک مبدل حرارتی 

مبدلهای حرارتی از مواد قوی ساخته شده اند، دارای قطعات متحرک نیستند و در  فشار و درجه حرارت های مختلفی کار می کنند، بنابراین اگر مبدل حرارتی در راه درست استفاده شود، هیچ دلیلی مبنی بر کارکرد آن برای سال های طولانی وجود ندارد. برای کمک به افزایش طول عمر عملیاتی یک مبدل حرارتی، گام های متعددی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود؛

اطمینان حاصل کنید که اطلاعات طراحی دقیق است – اگر برای مهندسین خود برای انتخاب مبدل های گرمایشی داده ارسال می کنید، بهتر است مطمئن شوید که این مقدار دقیق است. نه تنها مطمئن می شوید که مبدل حرارتی شما از لحاظ درجه حرارت کارآمد است بلکه می تواند مدت زمان زیادی کار کند. اگر سرعت جریان بیش از حد بالا باشد، فرسایش خوردگی ایجاد می کند، اگر فشار بیش از حد بالا باشد، پس از آن نشت می تواند رخ دهد و اگر در مایعات (مانند اسیدها در آب خنک کننده) مواد شیمیایی غیر معمول وجود دارد، با سازنده آن تماس بگیرید تا از سازگاری آن اطمینان حاصل شود.

نصب و راه اندازی –  از نصب صحیح مبدل حرارتی، اطمینان حاصل کنید که اتصالات صحیح و لوله کار استفاده می شود. اگر مطمئن نیستید، لطفا برای جزئیات بیشتر از راهنمای نصب و راه اندازی مراجعه کنید.

تعمیر و نگهداری منظم – همه ی مبدل های حرارتی پس از نصب و راه اندازی به تعمیر و نگهداری دارند تا در بازه ای زمانی مشخص بررسی مجدد قرار گیرند.

مخفف ها و اصطلاحات مبدل های حرارتی –

• (تغییر دمای زیاد)ETD Extreme Temperature Differential
  (کولر گازی خروجی)EGC Exhaust Gas Cooler
  (کولر نفت، گاز دریایی)MGO Marine Gas Oil Cooler
  (سر مخزن مبدل حرارتی)HTHE Header Tank Heat Exchanger
  (شارژر خنک کننده هوا)CAC Charge Air Cooler
  (کولر روغنی خنک کننده هوا)ACOC Air Cooled Oil Cooler
  (مبدل حرارتی صفحه ای)PHE / PHEX Plate Heat Exchanger
  (Shell Side به جریان مایع، مانند روغن، بر روی سطح خارجی لوله اشاره می کند)-Shell Side Flow/Connections
  (Tube Side اشاره به جریان مایع را از طریق لوله های پشته، معمولا خنک کننده  سطح فشار برگشت تولید شده توسط پمپاژ مایعات از طریق مدارهای مبدل حرارتی)-Tube Side Flow/Connection