دانلود مقاله ریژنراتورها

تعداد صفحات : 43

قسمتی از متن مقاله :

1-1مبدل گرمایی

 یا مبدل حرارتی  از مبادله کننده حرارتی دستگاهی است که برای انتقال حرارت مؤثر بین دو سیال (گاز یا مایع) به دیگری استفاده می‌شود. از رایج‌ترین مبدل‌های حرارتی رادیاتور خودرو و رادیاتور شوفاژ است.

مبدل‌های حرارتی در صنایع مختلف از جمله تهویه مطبوع، خودرو، نفت و گاز و بسیاری صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1-2دسته بندی مبدل های حرارتی

مبدل های حرارتی را می توان براساس معیارهای مختلفی دسته بندی کرد:

1-1براساس پیوستگی جریان

ریکوپراتورها: معمول ترین مبدل های حرارتی از نوع ری کوپراتور هستند. در ری کوپراتورها، جریان هر دو سیال به صورت همزمان حضور دارند و انتقال حرارت به صورت پیوسته انجام می شود.

ری ژنراتور : در ری ژنراتورها، جریان دو سیال به صورت نوبتی انجام می شود. زمانی که سیال گرم از مبدل حرارتی عبور می کند، دمای دیواره مبدل بالا می رود و انتقال حرارت از سیال گرم به مبدل حرارتی انجام می شود. پس از آن جریان گرم قطع و جریان سرد وصل می شود. در این زمان انتقال حرارت از دیواره مبدل حرارتی به سیال سرد انجام می شود.

1-2براساس فرآیند انتقال

تماس مستقیم : در مبدل های حرارتی تماس مستقیم، دو یا چند جریان سیال با یکدیگر تماس مستقیم پیدا می کنند. در این شرایط انتقال حرارت همراه با انتقال جرم انجام می شود که می تواند به صورت تقطیر یا تبخیر باشد.

تماس غیر مستقیم : در مبدلهای حرارتی تماس غیر مستقیم با مبدل های حرارتی سطحی بین دو جریان سیال یک دیواره که معمولا از جنس فلز است قرار می گیرد.

1-3براساس سطح مشترک دو سیال :

تیوپ ها: یک سیال از درون لوله یا تیوپ و سیال دیگر از خارج آن حرکت می کند و انتقال حرارت از دیواره لوله انجام می شود.

صفحه ها: صفحه ها می توانند به صورتی در کنارهم قرار بگیرند که مسیری برای جریان سیال ایجاد کنند.

سطوح گسترده یافته : برای افزایش سطح انتقال حرارت و در نتیجه افزایش میزان انتقال حرارت از سطوح گسترش یافته یا فین ها استفاده می شود.

تماس مستقیم : تماس مستقیم دو سیال ممکن است به صورت فیلم ها ، اسپری و یا ترکیبی از این دو باشد.

1-4براساس مکانیزم های انتقال حرارت

تک فاز: در زمانی که تغییر فاز در مبدل حرارتی نداشته باشیم، انتقال حرارت باعث تغییر در دمای دو جریان می شود.

دو فاز : در بویلرها، کندانسورها، اوپراتورها، خشک کن ها و برخی دیگر از مبدل های حرارتی، تغییر فاز انجام می شود که این کار باعث ثابت ماندن دما در سمتی می شود که انتقال حرارت انجام می شود. البته در این شرایط ممکن است تغییر فاز و تغییر دما به صورت همزمان انجام شود.

1-5براساس آرایش جریان

جریان متقابل : دو سیال از دو انتهای مخالف مبدل حرارتی وارد می شوند. جریان متقابل کاراترین طراحی مبدل های حرارتی است که به دلیل این اختلاف دمای میانگین بیش تر در طول مبدل می تواند بیش ترین حرارت را از یک محیط منتقل کند.

جریان متقاطع : دو سیال در مبدل حرارتی به صورت تقریبی به صورت عمود بر یکدیگر حرکت می کنند.

جریان متقاطع متقابل : یک سیال چند بار از میان جریان یک سیال دیگر می گذرد.

پوسته و لوله ای چند پاسه : می توان ویژگی های جریان موازی و جریان متقابل را در یک مبدل حرارتی در کنار هم قرار داد که در این حالت تیوب ها درون یک پوسته یک یا چند بار رفت و برگشت می کنند که باعث می شود با استفاده از هدرهای تقسیم کننده مناسب، همان اثر لوله های مستقیم به دست آید (بوربور اژدری و همکاران، 1392).