مبدل حرارتی دو لوله ای به عنوان «مبدل حرارتی گیره مو» یا «مبدل حرارتی لوله در لوله» نیز شناخته می شود. این مبدل ،نوعی مبدل لوله ای است که برای انتقال حرارت بین دو سیال استفاده می شود. از دو لوله متحدالمرکز تشکیل شده است که یکی داخل دیگری است. لوله داخلی معمولاً قطر کمتری دارد و یکی از سیال ها را حمل می کند، در حالی که لوله بیرونی سیال دیگر را حمل می کند. این دو سیال در جهت مخالف جریان می یابند که امکان انتقال گرما کارآمد را فراهم می کند.
مبدل حرارتی دو لولهای یکی از سادهترین و کارآمدترین انواع مبدلهای حرارتی است که در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی و تهویه مطبوع مورد استفاده قرار میگیرد. این مبدلها به دلیل طراحی ساده، هزینه تولید پایین و کارایی مناسب در انتقال حرارت، محبوبیت بالایی دارند.
“مبدلهای حرارتی برند اکسرژی با طراحی پیشرفته و کارایی بینظیر، گزینههای ایدهآل برای پروژههای صنعتی پیچیده و نیازمند تصمیمگیری سریع هستند. دنبال تجهیزاتی هستید که به شما قدرت تصمیم گیری سریع بدهند و در عین حال عملکردی قوی و بدون وقفه داشته باشند، مبدل های حرارتی. اکسرژی بهترین انتخاب برای شما خواهد بود.” |
جدول مشخصات فنی مبدل حرارتی دو لولهای
ویژگی | مشخصات |
نوع مبدل | دو لولهای (Double Pipe) |
نحوه جریان | همسو و ناهمسو |
جنس لولهها | استیل، مس، آلومینیوم، فولاد کربنی |
کاربردها | صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، غذایی، تهویه مطبوع |
مزایا | طراحی ساده، هزینه کم، نگهداری آسان |
محدودیتها | انتقال حرارت محدود در مقایسه با مبدلهای پیچیدهتر |
تخصص ما:
ما در اکسرژی در طراحی، ساخت و توزیع مبدل های حرارتی تخصص داریم. این اجزای حیاتی انتقال کارآمد گرما را بین سیالات یا گازهای مختلف تسهیل میکنند و آنها را در فرآیندهای گرمایش، سرمایش و بازیابی انرژی ضروری میسازند.
“مبدلهای حرارتی برند اکسرژی نه تنها به شما کمک می کند تا عملکرد بالاتری در سیستم های خود داشته باشید، بلکه می توانید روابط تجاری و همکاری های موفق را بسازید. تأثیرگذار باشید و به ایجاد سیستمهای پایدار و کارآمد کمک کنید دست پیدا کرد، بلکه میتوان در زمینه کاری خود را بیشتر کرد.» |
نحوه عملکرد مبدل حرارتی دو لوله
مبدل حرارتی دو لولهای یا دابل پایپ (مبدل حرارتی دو لوله) یکی از سادهترین انواع مبدلهای حرارتی است که از دو لوله هممحور ساخته میشود. یک لوله و لوله دیگر قرار دارد. در این سیستم، یک سیال از داخل لوله داخلی و سیال دیگر از فضای بین دو لوله عبور میکند و بین این دو سیال انتقال حرارت صورت میگیرد. جریان سیالات میتواند به دو صورت همجهت (Parallel Flow) یا مخالفجهت (Counter Flow) طراحی شود که جریان مخالفجهت راندمان بالاتری دارد. این نوع مبدل معمولاً در کاربردهایی با قابلیت حرارتی کم تا متوسط استفاده میشود، مانند پیشگرمکنها، صنایع غذایی، گرمایش گلخانهها و سیستمهای سرمایشی مانند چیلرها. با استفاده از این مبدل میتوانم به راحتی طراحی کنم، هزینه ساخت پایین و نگهداری سطح آسان را انجام دهم، اما نسبت به مبدلهای پوسته و لوله یا صفحهای، انتقال حرارت کمتری دارد. انتخاب این مبدل به نوع کاربرد، میزان دما و دبی سیالات دارد. برند اکسرژی نیز در طراحی و ساخت این نوع مبدلهای حرارتی فعالیت دارد و محصولات سفارشی با نیاز صنعت میدهد.
جریان سیالات
یک سیال از طریق لوله داخلی جریان می یابد، در حالی که سیال دیگر از فضای حلقوی بین لوله های داخلی و خارجی جریان می یابد. سیالات اغلب به عنوان “سمت لوله” و “سمت پوسته” نامیده می شوند.
سیالات می توانند به صورت جریان مخالف یا جریان موازی جریان داشته باشند. در چیدمان جریان مخالف، دو سیال در جهت مخالف جریان مییابند که معمولاً منجر به کارآمدترین انتقال حرارت میشود. در آرایش جریان موازی، هر دو سیال در یک جهت حرکت می کنند.
مبدل های حرارتی دو لوله نسبتاً ساده و آسان برای طراحی هستند، و آنها را برای کاربردهای مختلف که در آن نرخ انتقال حرارت متوسط مورد نیاز است، مناسب می کند. آنها معمولاً در شرایطی استفاده می شوند که یک سیال نیاز به گرم شدن دارد و دیگری نیاز به خنک شدن دارد، مانند فرآیندهای صنعتی، سیستم های HVAC و برخی از آبگرمکن های خانگی.
این محصولات با طراحی دقیق و فناوری پیشرفته، اطمینان خاطر شما را در زمینه کارایی و عملکرد سیستمهای صنعتی ارائه میکنند. مبدلهای اکسرژی به شما کمک میکند تا از سیستمهای خود بهرهبرداری کنید و مطمئن باشید که در طول زمان به بهترین نتیجه دست خواهید یافت با اطمینان و ثبات در عملکرد، راه حلی پایدار برای نیازهای صنعتی شما هستند.” |
انواع مبدل حرارتی دو لولهای
الف) مبدل دو لولهای تکمرحلهای و چندمرحلهای
تکمرحلهای: برای سیستمهای با اختلاف دمای کم کاربرد دارد.
چندمرحلهای: برای کاربردهایی که نیاز به افت فشار کنترلشده و انتقال حرارت بیشتر دارند. این مدل از چندین مبدل دو لولهای بهصورت سری یا موازی تشکیل شده است.
ب) مبدل کو اکسیال
این نوع مبدل دارای دو لوله هممرکز است که در آن یک سیال از لوله داخلی و سیال دیگر از فضای بین دو لوله عبور میکند. طراحی کو اکسیال موجب افزایش بازدهی انتقال حرارت شده و برای کاربردهایی با جریانهای فشرده مناسب است.
ج) مبدل جریان همسو و ناهمسو
جریان همسو: هر دو سیال در یک جهت حرکت میکنند. این روش باعث کاهش تدریجی اختلاف دما بین دو سیال میشود.
جریان ناهمسو: سیالات در جهت مخالف حرکت کرده و بازدهی حرارتی بالاتری دارد. این روش انتقال حرارت موثرتری ایجاد میکند و در صنایع حساس به کنترل دما رایجتر است.
د) مبدل دو لولهای با فین داخلی
در این نوع، لوله داخلی دارای فینهایی است که سطح انتقال حرارت را افزایش داده و بازدهی مبدل را بالا میبرد. این مدل برای سیستمهایی که محدودیت فضا دارند اما نیاز به انتقال حرارت بالا دارند، کاربرد دارد.
ه) مبدل دو لولهای با عایق حرارتی
در برخی کاربردها، مبدلها دارای پوشش یا عایق حرارتی هستند تا اتلاف گرما کاهش یابد. این مدل در سیستمهای با دمای بالا یا محیطهای صنعتی سرد کاربرد دارد.
طراحی و ساخت مبدل دو لولهای
طراحی و ساخت مبدل حرارتی دو لولهای نیازمند بررسی دقیق پارامترهای فنی و مهندسی است. ابتدا، مدلسازی و تحلیل انتقال حرارت به کمک نرمافزارهایی مانند Aspen HYSYS و ANSYS Fluent انجام میشود تا عملکرد مبدل در شرایط مختلف بهینه شود. سپس، محاسبه افت فشار و طراحی قطر و طول لولهها بر اساس نیازهای حرارتی صورت میگیرد. استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی، نقش مهمی در افزایش طول عمر مبدل دارد. در نهایت، ساختار مکانیکی و جوشکاری با دقت بالا انجام میشود تا از نشتی و کاهش راندمان جلوگیری شود. طراحی مناسب میتواند بهرهوری حرارتی را افزایش داده و هزینههای عملیاتی را کاهش دهد.
مزایا
از مزایای مبدل های حرارتی دو لوله می توان به طراحی جمع و جور، سهولت تعمیر و نگهداری و توانایی رسیدگی به طیف وسیعی از نرخ جریان و اختلاف دما اشاره کرد. با این حال، ممکن است به اندازه طرحهای پیچیدهتر مبدلهای حرارتی، مانند مبدلهای حرارتی پوسته و لوله یا صفحه، در کاربردهای با ظرفیت یا اختلاف دمای بالا کارآمد نباشند.
با خیال راحت مبدل حرارتی دو لوله ای را از فروشگاه اکسرلند با مشاوران فنی تهیه نمایید.
مقایسه با سایر مبدلهای حرارتی
ویژگی | مبدل دو لولهای | مبدل پوسته و لوله | مبدل صفحهای |
هزینه ساخت | کم | متوسط | بالا |
انتقال حرارت | کم | بالا | بسیار بالا |
نگهداری | آسان | متوسط | پیچیده |
افت فشار | کم | متوسط | زیاد |
نکات نگهداری و افزایش طول عمر مبدل دو لولهای
برای افزایش طول عمر مبدل حرارتی دو لولهای، نگهداری منظم و رعایت اصول تعمیر و سرویسدهی ضروری است. تمیزکاری دورهای و جلوگیری از رسوبگذاری از مهمترین اقدامات پیشگیرانه است، زیرا تجمع رسوبات در لولهها باعث کاهش راندمان حرارتی و افزایش افت فشار میشود. بررسی نشتیها و تعمیر سریع درزها و اتصالات میتواند از کاهش بازدهی و آسیبهای جدی به سیستم جلوگیری کند. همچنین، استفاده از پوششهای ضدخوردگی و مواد مقاوم در برابر سایش و فشار بالا، تأثیر مستقیمی در دوام و عملکرد مبدل دارد. در نهایت، انجام بازرسیهای دورهای و تنظیم دقیق پارامترهای عملیاتی میتواند به افزایش عمر مفید مبدل کمک کند و هزینههای تعمیر و جایگزینی را کاهش دهد.
راهنمای خرید و قیمت مبدل دو لولهای
عوامل مؤثر بر قیمت:
جنس لولهها (استیل، فولاد کربنی، مس)
طول و قطر مبدل
نحوه طراحی و تولید
برای انتخاب بهترین مدل مبدل حرارتی دو لولهای متناسب با نیاز صنعتی خود، مشاوره تخصصی از کارشناسان اکسرلند دریافت کنید و از تنوع محصولات با قیمت مناسب بهرهمند شوید.
«مبدلهای حرارتی برند اکسرژی با طراحی دقیق و مهندسی پیشرفته، گزینههای ایدهآل برای آن دسته از متخصصان است که به جزئیات و عملکرد بینقص توجه ویژه دارند. و فنی در زمینه سیستمهای حرارتی و سرمایشی خود داشته باشید مبدلهای حرارتی اکسرژی به دلیل کارایی بالا و عملکرد بدون خطا، برای پروژههای دقیق و جزئیات انتخابی بینظیر، با اعتماد به کیفیت این محصولات، میتوان مطمئن شد که بهترین پروژههای صنعتی خود را انجام دهید.» |
کاربرد مبدل حرارتی دو لوله ای
مبدل حرارتی دو لوله ای اصطلاحی است که می تواند به انواع مبدل های حرارتی با دو لوله یا لوله مجزا اشاره کند و کاربرد خاص آن بسته به طراحی و پیکربندی مبدل حرارتی می تواند متفاوت باشد. در اینجا برخی از کاربردهای رایج مبدل های حرارتی با دو لوله آورده شده است:
آبگرمکن های خانگی:
مبدل های حرارتی دو لوله ای اغلب در آبگرمکن های خانگی برای گرم کردن موثر منبع آب استفاده می شوند. آنها می توانند گرما را از محفظه احتراق یا عنصر گرمایش الکتریکی به آب منتقل کنند. ادامه مطلب
تبرید و تهویه مطبوع:
مبدل های حرارتی دو لوله ای در کویل های اواپراتور و کندانسور سیستم های تبرید و تهویه مطبوع استفاده می شود. در اواپراتور گرما از هوای داخلی جذب می شود و در کندانسور گرما به محیط بیرون دفع می شود.
سیستم های بازیابی حرارت:
در مصارف صنعتی و تجاری از مبدل های حرارتی دو لوله ای برای بازیابی حرارت استفاده می شود. آنها گرما را از یک فرآیند یا جریان اگزوز به دیگری جذب و انتقال می دهند و بازده انرژی را بهبود می بخشند.
سیستم های گرمایش و سرمایش تابشی:
در سیستم های گرمایش و سرمایش تابشی، مبدل های حرارتی دو لوله ای می توانند آب گرم شده یا سرد شده را از طریق شبکه ای از لوله ها برای کنترل دما در ساختمان ها به گردش درآورند.
سیستم های گرمایش هیدرونیک:
سیستم های گرمایش هیدرونیک از مبدل های حرارتی دو لوله ای برای توزیع آب گرم برای گرمایش فضا در ساختمان های مسکونی، تجاری و صنعتی استفاده می کنند.
مبدل های حرارتی در نیروگاه ها:
برخی از مبدل های حرارتی مورد استفاده در نیروگاه ها، به ویژه در سیستم های بخار، می توانند با دو لوله پیکربندی شوند تا تبادل حرارت بین جریان های مختلف سیال را تسهیل کنند.
صنایع پالایش نفت و پتروشیمی:
مبدل های حرارتی دو لوله ای در فرآیندهایی مانند تقطیر نفت خام به کار می روند که در خنک سازی و متراکم کردن بخش های مختلف نقش دارند.
فرآیندهای شیمیایی و دارویی:
مبدل های حرارتی دو لوله ای در فرآیندهای مختلف شیمیایی و دارویی برای کنترل دما و تسهیل انتقال حرارت در واکنش ها استفاده می شوند.
صنایع غذایی و آشامیدنی:
مبدل های حرارتی با دو لوله برای پاستوریزاسیون، استریلیزاسیون و خنک سازی در تولید مواد غذایی و نوشیدنی مورد استفاده قرار می گیرند.
بازیابی حرارت تلف شده:
برای بازیابی گرمای تلف شده از فرآیندهای صنعتی یا گازهای خروجی و انتقال آن گرما به سایر فرآیندها یا کاربردها استفاده می شود و مصرف انرژی را کاهش می دهد.
کاربرد و طراحی خاص مبدل حرارتی دو لوله ای بر اساس الزامات انتقال حرارت فرآیند متفاوت خواهد بود. طرحها، مواد و پیکربندیهای مختلف را میتوان برای بهینهسازی راندمان انتقال حرارت برای کاربرد خاص مورد نظر استفاده کرد.

ویژگی ها و مزایای کلیدی مبدل های حرارتی دو لوله
طراحی خاص:
مبدل های حرارتی دو لوله نسبتا کوچک و فضا کارآمد هستند، که آنها را برای کاربردهایی با فضای محدود در دسترس مناسب می کند.
تمیز کردن و نگهداری آسان:
به دلیل طراحی ساده، تمیز کردن و نگهداری آنها آسان است. دو لوله برای بازرسی و تمیز کردن به راحتی قابل دسترسی هستند.
تطبیق پذیری:
مبدل های حرارتی دو لوله می توانند طیف گسترده ای از نرخ جریان و اختلاف دما را کنترل کنند و آنها را با کاربردهای مختلف سازگار کند.
جریان مخالف یا موازی:
این مبدلهای حرارتی را میتوان برای جریان مخالف یا موازی پیکربندی کرد و به انعطافپذیری در طراحی اجازه میدهد تا انتقال حرارت را بهینه کند.
مساحت سطح بالا:
طراحی لوله های داخلی و خارجی، سطح انتقال حرارت نسبتاً بزرگی را ایجاد می کند و تبادل حرارت کارآمد را ارتقا می دهد.
مقرون به صرفه:
آنها اغلب برای کاربردهای انتقال حرارت متوسط مقرون به صرفه هستند و آنها را به یک انتخاب اقتصادی برای بسیاری از صنایع تبدیل می کند.
مقاومت در برابر فشار و دمای بالا:
زمانی که مبدل های حرارتی دو لوله ای با مواد مناسب ساخته شوند، برای کاربردهای فشار بالا و دما بالا مناسب هستند.
سرعت یکنواخت سمت لوله:
در یک مبدل حرارتی دو لوله، سیال داخل لوله داخلی سرعت نسبتاً یکنواختی را حفظ می کند و خطر ایجاد رسوب یا نقاط داغ را کاهش می دهد.
ساخت و ساز ساده:
ساخت مبدل های حرارتی دو لوله نسبتا ساده است که می تواند هزینه های ساخت و نصب را کاهش دهد.
مناسب برای نرخهای انتقال حرارت کم تا متوسط:
این مبدلهای حرارتی برای کاربردهایی که نرخ انتقال حرارت متوسط مورد نیاز است، مانند سیستمهای HVAC، آبگرمکنهای خانگی و فرآیندهای صنعتی در مقیاس کوچک، مناسب هستند.
مبدل های حرارتی دو لوله با وجود مزایایی که دارند، محدودیت هایی نیز دارند. آنها ممکن است به اندازه طرح های پیچیده تر مبدل حرارتی در کاربردهای با ظرفیت بالا یا اختلاف دمای بالا کارآمد نباشند. برای چنین سناریوهایی، مبدل های حرارتی تخصصی تر مانند مبدل های حرارتی پوسته و لوله یا صفحه ای ممکن است ترجیح داده شوند. علاوه بر این، مبدل های حرارتی دو لوله ممکن است برای کاربردهایی که به دلیل محدودیت فضا نیاز به سطح انتقال حرارت زیاد دارند، بهترین انتخاب نباشند.