• • مبدل های پوسته و لوله

  مبدل حرارتی پوسته و لوله (شل اند تیوب) نوعی مبدل است که بیشترین کاربرد را در صنعت دارد و مناسب ترین نوع مبدل در کاربردهای فشار بالا و دما بالا است. مبدل های حرارتی پوسته و لوله از دسته ای از لوله ها  یا تیوب ها ( tubes) که درون یک پوسته (shell) سیلندری شکل جاسازی شده اند، تشکیل می شود که به آن مبدل حرارتی شل اند تیوب نیز گفته می شود. یک سیال از داخل تیوب ها و یک سیال هم از اطراف تیوب ها (داخل پوسته) جریان پیدا کرده و بر اثر اختلاف دمای میان آن دو ، حرارت از یک سیال به سیال دیگر و از طریق دیواره تیوب ها منتقل می شود.

• مبدل حرارتی پوسته و لوله چطور کار میکند؟

نکته‌ی اساسی مبدل‌های حرارتی شل اند تیوب این است که یک سیال گرم را از مسیر یک سیال سرد عبور دهید، بدون این‌که آن دو را با هم مخلوط کنید، به طوری که فقط گرمای آن‌ها منتقل شود. نمودار بالا دو ورودی و دو خروجی را نشان می‌دهد که در آن‌ها هر یک از دو سیال از ورودی مربوطه وارد می‌شود و در خروجی مربوط به خود خارج می‌شود. جریان سمت تیوب از دسته تیوب (که توسط صفحات فلزی معروف به ورق تیوب یا tubesheet/tubeplate حفاظت شده‌است) عبور می‌کند و از خروجی تیوب خارج می‌شود. به طور مشابه، جریان سمت شل از ورودی شل شروع می‌شود، از تیوب‌ها عبور می‌کند و در خروجی شل خارج می‌شود. درهای دو طرف دسته تیوب، مخازنی برای جریان سمت تیوب ایجاد می‌کنند و می‌توانند با توجه به انواع خاص مبدل‌های حرارتی به چند بخش هم تقسیم شوند.

هر تیوب حاوی یک توربولاتور (turbolator) است که باعث ایجاد جریان متلاطم در تیوب‌ها می‌شود و از رسوب جلوگیری می‌کند و همچنین ظرفیت انتقال حرارت مبدل را افزایش می‌دهد. طراحان هم‌چنین با استفاده از موانعی به نام “بافل” باعث ایجاد تلاطم در شل می‌شوند که میزان تبادل حرارتی بین سیال سمت شل و تیوب‌های خنک کننده را به حداکثر می‌رساند. سیال سمت شل باید در اطراف این بافل‌ها حرکت کند، که باعث می‌شود جریان بارها از روی دسته تیوب عبور کند، بنابراین انرژی را منتقل کرده و از مبدل حرارتی با دمای پایین‌تری خارج می‌شود.