نوشته‌ها

کاهش انرژی گرمایی با استفاده از مبدل ثانویه حرارتی

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چقدر انرژی بیهوده به هوا منتقل می­شود؟ صرفه جویی در انرژی یک مشکل بزرگ و پرهزینه برای کارفرمایان است. یکی از دلایلی که مهندسان دستگاه پکیج مبدل حرارتی را نصب می کنند این است که از هدر رفتن انرژی گرمایی جلوگیری کنند. امروزه همه به دنبال پکیج برای گرمایش ساختمان خود هستند. زیرا پکیج به دلیل برخورداری از مزیت های متعدد به یکی از رایج ترین تجهیزات حرارتی در سازه های ساختمانی تبدیل شده است.

مبدل های حرارتی کاربردهای دیگری نیز دارند. به عنوان مثال، در موتورهای اتومبیل، کشتی ها و هواپیماها از مبدل های حرارتی برای کارآیی بهتر استفاده می کنند. حتی در خانه یخچال، کولر و یا آبگرمکن­ های.گازی از مبدل حرارتی برای گرم کردن آب گرم استفاده می کنند. پس با ما همراه باشید تا در این مقاله درمورد نحوه کارکرد آن و انواع آن آشنا شوید.

مبدل حرارتی چیست؟

برای درک بهتر از پکیج مبدل ثانویه، فرض کنید کوره گرمایش مرکزی گازی یا (آبگرمکن) دارید.که رادیاتورهای آب گرم را در اتاق های مختلف خانه شما گرم می کند. با پمپاژ آب در لوله ها، انرژی گرمایی را جذب کرده و گرم می شود. منظور ما از مبدل حرارتی این است.که جت های گاز سرد می‌شوند و در نهایت آب گرم می شود.

مبدل ثانویه وسیله ای است که اجازه می دهد گرمای یک سیال (مایع یا گاز) به سیال دوم (مایع یا گاز دیگر) منتقل شود بدون اینکه دو سیال با هم مخلوط شده یا در تماس مستقیم قرار گیرند. از لحاظ تئوری، ما می توانیم گرمای جت های گاز را فقط با ریختن آب سرد بر روی آنها دریافت کنیم، اما سپس شعله ها خاموش می‌شوند. اصل اساسی مبدل حرارتی این است که گرما را بدون انتقال سیال حامل گرما منتقل می کند.

پکیج مبدل حرارتی - پکیج شوفاژ دیواری

موارد استفاده مبدل ثانویه یا مبدل حرارتی

شما می توانید پکیج مبدل ثانویه را در انواع مکان ها مشاهده کنید، معمولاً برای گرم کردن یا خنک کردن ساختمان ها یا کمک به موتورها و ماشین ها برای کارآیی بهتر کار می کنند. به عنوان مثال، یخچال ها و کولرها از مبدل های حرارتی برخلاف سیستم های حرارت مرکزی استفاده می کنند. آنها گرما را از محفظه یا اتاقی که مورد نظر نیست خارج می کنند و در سیال به محل دیگری که می توان آن را بیرون ریخت پمپ می کنند. بنابراین هرگز در واقع با هوا تماس نمی گیرد. انرژی گرمایی را از هوای داخل گرفته و آن را در هوای بیرون می ریزد، اما هرگز مستقیماً با آن هوا مخلوط نمی شود.

استفاده از مبدل حرارتی در نیروگاه ­ها

در نیروگاه­ها، گازهای خروجی غالباً حاوی حرارت هستند که بیهوده به هوای آزاد منتقل می‌شوند. این اتلاف انرژی است و مطمئناً یک مبدل حرارتی می‌تواند آن را کاهش دهد. راه‌حل این مشکل پکیج مبدل حرارتی است که در داخل لوله های خروجی یا دودکش قرار می­ گیرند. هنگامی که گازهای خروجی داغ به سمت بالا حرکت می کنند، با عبور از پره­های مسی، آب از میان آنها عبور می کند. شاید گرم کردن گازهای سرد که وارد موتور می‌شوند، باعث صرفه جویی در انرژی مورد نیاز برای گرم کردن آنها شود.

این مطلب را هم مطالعه نمایید: شناخت عیب های پکیج دیواری و رفع آنها

استفاده از مبدل حرارتی در خودرو

در اتوبوس­ ها، مایع مورد استفاده برای خنک کردن موتور دیزل اغلب از طریق مبدل حرارتی عبور می کند. این در حالی است که گرمای مورد نیاز برای گرم کردن هوای سرد از خارج که از کف محفظه اتوبوس پمپ می شود، بازیافت می شود. این امر نیاز به داشتن بخاری­های برقی اضافی و بیهوده در داخل اتوبوس را کاهش می دهد. رادیاتور اتومبیل نوع دیگری از مبدل های حرارتی است. آبی که موتور را خنک می کند از طریق رادیاتور عبور می کند که دارای تعداد زیادی پره­های موازی آلومینیومی است که به هوا باز می شود.

با حرکت اتومبیل، هوای سرد که از کنار رادیاتور عبور می کند،.مقداری گرما را از بین می برد، آب را خنک می کند.و هوا را گرم می کند.و موتور را به طور کارآمدی بهبود می­دهد. از گرمای اضافی رادیاتور برای گرم کردن قسمت.سرنشینان، درست مانند اتوبوس استفاده می شود.

استفاده از مبدل حرارتی در منازل

اگر دوش کم مصرف دارید، ممکن است پکیج مبدل حرارتی در خروجی فاضلاب نصب شده باشد. هنگامی که آب از بدن شما عبور می کند و از دوشاخه پایین می آید، از طریق سیم پیچ های مبدل حرارتی عبور می کند. در همین حال، آب سردی که برای گرم شدن به دوش وارد می شود، از همان سیم پیچ ها عبور می کند و با آب کثیف مخلوط نمی شود، اما مقداری از گرمای اضافی آن را جمع کرده و کمی گرم می شود. بنابراین دوش نیازی به گرم کردن آن ندارد.

انواع مبدل­ های حرارتی

همه مبدل­ های.حرارتی کار یکسانی را انجام می دهند. طوریکه گرما را از سیال به سیال دیگر منتقل می کنند. اما طریقه کارکردن آن­ها باهم متفاوت است. به صورت عموم، دو نوع مبدل حرارتی وجود دارد. ( مدل پوسته و مدل صفحه). یک سیال از مجموعه ای از لوله های فلزی عبور می کند در حالی که سیال دوم از یک پوسته مهر و موم شده که آنها را احاطه کرده عبور می کند. مبدل های حرارتی صفحه دارای صفحات نازک فلزی یا پره هایی با سطح وسیع هستند. این پره ها باعث می­شود تا حرارت سریعتر تبادله شود. مبدل های حرارتی در کوره های گاز یا آبگرمکن های گازی به این روش کار می کنند.

پکیج مبدل حرارتی - مجموعه همرفت

استفاده از تقویت­ کننده برای جلوگیری از تلفات حرارتی

مبدل های حرارتی که برای به حداقل رساندن تلفات حرارتی از ساختمان­ ها، موتورها و ماشین ­ها استفاده می شود،.گاهی اوقات تقویت کننده یا احیا کننده نامیده می شوند. اما این دو کاملاً متفاوت است. به عنوان مثال، برای بازگرداندن گرمای موردنظر، در صورت تهویه هوا از یک ساختمان، از یک دستگاه ریکاوری استفاده می شود. مایعات سرد ورودی در جهت مخالف با مایعات گرم و خروجی هدایت می شوند تا از دست دادن گرما جلوگیری کنند. این دو سیال از مجاری جداگانه عبور می کنند، جدا از هم باقی می مانند.و با هم مخلوط نمی شوند.

از آنجا که مایعات ورودی و خروجی در جهت مخالف حرکت می کنند، تقویت­ کننده ها شبیه به مبدل­های حرارتی کار می­ کنند. پکیج مبدل حرارتی در سیستم تهویه بازیابی گرما(HRV) یک مثال روزمره از یک ریکاوریتور است. هوای گرم و گرفتگی که از ساختمان خارج می شود، گرمای آن را به هوای سرد و تازه ای که از بیرون وارد می شود، می دهد. بنابراین ساختمان بدون از دست دادن تمام گرمای خود، به درستی تهویه می شود.

بهترین مواد برای مبدل حرارتی چیست؟

ممکن است فکر کنید که مبدل­های حرارتی همیشه باید از فلزات ساخته شوند، که به سرعت گرما را جذب کرده و هدایت می کنند. اما مبدل های حرارتی را می توان از سرامیک، کامپوزیت (بر اساس فلزات یا سرامیک) و حتی پلاستیک (پلیمر) نیز ساخت.

همه این مواد مزایای خود را دارند. سرامیک ها به طور خاص برای کاربردهایی با درجه حرارت بالا (بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد یا ۲۰۰۰ درجه فارنهایت) انتخاب خوبی هستند. این درجه حرارت، فلزاتی مانند مس، آهن و فولاد را ذوب می کنند. اگرچه برای استفاده در مایعات خورنده و ساینده نیز بسیار محبوب هستند. درجه حرارت بالا یا پایین پلاستیک ها عموماً وزن و هزینه کمتری نسبت به فلزات دارند. در برابر خوردگی و رسوب مقاومت می کنند. می توانند به گونه ای مهندسی شوند که رسانایی حرارتی خوبی داشته باشند. گرچه از نظر مکانیکی ضعیف هستند و ممکن است در طول زمان تخریب شوند. مبدل های پلاستیکی می توانند انتخاب مناسبی برای مکان هایی مانند استخر یا دوش مناسب باشند که در دمای روزمره و اتاق کار می کنند.

در آینده، به وضوح ممکن است از مواد جالب تری در سینک ها استفاده کنیم. به عنوان مثال، نانو لوله های کربنی (ورق های شش ضلعی کربنی که برای ساختن “لوله” پیچیده شده اند).دارای خواص هدایت حرارتی شگفت انگیزی هستند.و در حال حاضر در سینک ها مورد استفاده قرار می گیرند. تحقیقات زیادی در حال انجام است.تا ببینیم چگونه می توان آنها را در مبدل های حرارتی به کار گرفت.

بهترین مبدل های

 

شیر ایمنی یا اطمینان(PSV )

شیر ایمنی از انواع شیرآلات است که برای جلوگیری از فشار بیش.از حد طراحی روی مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار میگیرد. این شیرها به گونه مستقیم روی خط نصب می شوند.و با بالا رفتن فشار وارد عمل شده و با باز شدن دریچه بخشی از سیال را از خط جریان خارج می کند. این درچه به عنوان یک خطای ایمنی عمل می کند.و در نتیجه باعث کاهش فشار می گردد. به عبارت دیگر، یک شیر تخلیه فشار (PRV)  است.که وقتی فشار یا دما از محدوده از پیش تعیین شده فراتر می رود، بطور خودکار.یک ماده را از دیگ بخار ، مخزن تحت فشار یا سیستم دیگر آزاد می کند.

شیرهای ایمنی برای اولین بار برای استفاده در دیگ های بخار در طول انقلاب صنعتی ایجاد شد. دیگ های بخار اولیه که بدون آنها کار می کردند.مستعد انفجار بودند مگر اینکه با دقت کار کنند.

شیر ایمنی چگونه کار می­کند؟

در انتخاب یک شیر ایمنی یا PSV و تعیین جزئیات آن چند سئوال مهم مطرح می گردد:

  • چه نوع PSV برای فرآیند مورد نظر ما مناسب است؟
  • آیا روش ساده ای برای محاسبه سایز PSV وجود دارد که راحت تر از محاسبات دستی باشد؟
  • چه نوع موادی برای PSV باید انتخاب گردد تا با شرایط پردازش مورد نظر هم خوانی داشته باشد؟

قبل از پاسخ دادن به این سوالات.و نحوه انتخاب PSV بهتر است با نحوه کار PSV آشنا شویم. آشنایی با قطعات اساسی PSV و بعضی اصطلاحات رایج در مورد شیرهای ایمنی به ما کمک خواهد کرد.تا با آگاهی کامل این انتخاب را انجام دهیم.

 فشار بیش از حد: فشار اضافی بیش از فشار تنظیم شده شیر ایمنی.

تنظیم فشار: فشاری که در آن دیسک شروع به بلند شدن می کند و شیر ایمنی باز می شود.

فشار عملیاتی: فشاری است که در آن سیستم در شرایط عادی کار می کند.

لیفت: مسافتی که دیسک از حالت بسته به موقعیت مورد نیاز برای تخلیه منتقل کرده است.

فشار برگشتی: فشاری که بر روی خروجی شیر اطمینان.در جریان جریان ایجاد می شود. فشار برگشتی = فشار عقب ساخته شده + فشار اضافی اضافه شده.

فشار عقب ساخته شده: فشار در خروجی پس از باز شدن شیر ایمنی.

فشار اضافی اضافه: فشار در خروجی سوپاپ ایمنی بسته.

حداکثر فشار مجاز مجاز (MAWP): حداکثر فشار مجاز در دمای تعیین شده در شرایط عادی کارکرد. MAWP حداکثر فشاری است که ضعیف ترین جزء دستگاه فشار می تواند تحمل کند.

Blowdown : تفاوت بین فشار واقعی که دیسک در آن بالا می رود.و فشار واقعی که شیر در آن بسته می شود. به طور کلی در درصد بیان می شود.

ظرفیت تخلیه: سرعتی که شیر ایمنی می تواند فشار اضافی را آزاد کند.

شیر اطمینان - قطعات پکیج دیواری

انواع شیرهای ایمنی

طیف گسترده ای از شیرهای ایمنی موجود است.تا بسیاری از کاربردها و معیارهای عملکرد مورد نیاز صنایع مختلف را برآورده کند.

شیر ایمنی فنری

ساختار شیر اطمینان با فنر به این صورت است.که روی صفحه دریچه آن فنری تعبیه شده و به وسیله مهره ای که در بالای این فنر وجود دارد.می توان فشار روی دریچه مخزن را تا حد ایمنی مورد نظر تنظیم کرد. این نوع شیر اطمینان.بیشتر برای مخازن تحت فشار استفاده می شود. مزیت این نوع این است که آنها برای فشارهای بین ۱ تا ۱۴۰۰ بار در دسترس هستند. این مکانیزم شامل یک نازل ، یک فنر و یک شیر خروجی است.

شیر امینی وزنه ای

ساختار این نوع از شیرهای اطمینان به این صورت است.که فشار درون مخزن توسط نیروی وزنه های موجود روی دریچه مخزن تا حد ایمنی مجاز مورد نظر قابل تنظیم می باشد.

شیر ایمنی با فنر و دیافراگم

این نوع شیر اطمینان برای کنترل مواد و سیالات در مخزن استفاده می شود.و هم زمان می تواند فشار و سطح مایع درون مخزن را به خوبی کنترل کند.

شیر ایمنی با دمنده تعادل

نوع دمنده تعادل اطمینان می دهد که فشار برگشتی.بر روی سطح یکسانی بزرگ در بالا و پایین شیر خروجی اعمال می شود. در نتیجه ، فشار عقب بر عملکرد شیر تأثیر نمی گذارد. علاوه بر این، مکانیزم فنر همیشه از رسانه جدا شده است،.بنابراین هیچ تأثیر نامطلوبی بر خود نیروی فنر وجود ندارد.

فضایی که چشمه در آن قرار دارد نیز به جو منتقل می شود. لطفاً توجه داشته باشید که این نسخه فقط تا حد فشار معکوس کار می کند. شیرهای ایمنی معمولی با دماهای متعادل تا.حداکثر فشار برگشتی ۱۵٫۹ بار (فشار سنج) عمل می کنند.

شیر ایمنی با خلبان

در این نوع ، شیر خروجی با فشار ورودی روی نازل نگه داشته می شود. هرچه فشار کار بیشتر باشد ، شیر اصلی بازکن محکم تر بر روی نازل فشار می یابد. مهمترین اجزای شیر ایمنی با خلبان( فنر راهنما، شیر.صفحه راهنما، فنر، شیرصفحه اصلی و دکمه تنظیم) می باشد. تا زمانی که فشار ورودی کمتر از فشار تنظیم شده باشد ، شیر بسته می ماند.

به محض بالا رفتن فشار ورودی از فشار پاسخ، راهنما به.موقعیت باز حرکت می کند و به رسانه اجازه می دهد تا از طریق لوله خلبان به خروجی جریان یابد. این باعث ایجاد اختلاف فشار بر روی شیر اصلی می شود و باعث حرکت آن به سمت بالا می شود و به رسانه اجازه می دهد آزادانه به خروجی جریان یابد. هنگامی که فشار ورودی دوباره از فشار پاسخ.کمتر می شود ، شیر دوباره بسته می شود.

در مورد تعمیر فن پکیج دیواری بیشتر بدانید.

انواع شیر ایمنی بر اساس کاربرد

  • Safety valve : این نوع شیر اطمینان بیشتر روی مخازن و دستگاه های محتوای گاز، هوا، بخار و غیره (به استثنای مایع) نصب می شود.
  • Valve Relief این نوع شیر اطمینان غالبا بر روی مخازن و دستگاه های محتوای مایع نصب می شوند.
  • Valve Relief Safety : این نوع شیر اطمینان بر روی هر دو منابع و دستگاه های محتوای گاز و مایع نصب می شود.

شیر اطمینان - مجموعه همرفت

موارد استفاده شیرهای ایمنی

در صنایع، مخازن و تجهیزات تحت فشار باید بوسیله شیر اطمینان محافظت شوند. شیرهای ایمنی را باید به نحوی انتخاب کرد که در صورت بهم خوردن تعادل در فشار مخزن، شیر.اطمینان باز شده و مقادیر اضافی سیال را خارج کند. شیرهای ایمنی فشارPSV معمولاً برای محافظت از قسمت مهار فشار مانند مخزن، ستون و غیره در برابر فشار بیش از حد استفاده می شود. این یکی از انواع دستگاه های حفاظتی تحت فشار است که از نظر کد تائید شده است.

شیرهای ایمنی باید در هر کجا که حداکثر فشار مجاز کارکرد سیستم(MAWP) یا سیستم حاوی فشار(MAWP)  بیشتر باشد، نصب شوند. همچنین از شیرهای ایمنی برای جلوگیری از آسیب محصول.به دلیل فشار بیش از حد در حین فعالیت های فرایند استفاده می شود. شیرهای ایمنی فشار، عمدتا در مکانهایی.مانند( طبل های دیگ بخار، ورودی گرمکن(CRH)، خروجی گرمکن (HRH)،.مخازن تحت فشار) نیز استفاده می شود.

تفاوت بین شیرهای امینی و شیرهای امداد

نام های “ایمنی” و “امداد” اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما اینطور نیست. شیرهای ایمنی که برای مایعات قابل تراکم قابل استفاده است، عبارتند از: بخار و سایر گازها. مایعات فشرده نیاز به تسکین سریع فشار دارند. بنابراین دریچه های ایمنی دارای صندلی های پاپ.و دوشاخه هایی هستند که به سرعت تحت فشار باز قرار می گیرند.

شیرهای امداد که برای مایعات غیر قابل تراکم مایعات استفاده می شود، مانند آب و روغن است. تخلیه فوری کامل جریان مورد نیاز نیست. زیرا جریان بسیار ریز فشار مکرر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. بنابراین، سوکت و صندلی را به آرامی باز و بسته کنید، مایع را به نقطه فشار کم در طرح تخلیه کنید. مایعات فشرده نیاز به تسکین سریع فشار دارند.

معیارهای انتخاب شیر ایمنی

در مواردی که تجهیزات فشار علاوه بر بهم خوردن تعادل در شرایط کاری در.معرض خطرات آتش سوزی یا انفجار نیز هستند، باید این شیرها طوری انتخاب شوند که نه فقط در فشار معینی باز گردند بلکه ظرفیت آن را داشته باشند.که مقدار اضافی سیال داخل مخزن را که در اثر حرارت تغییر حالت داده است به بیرون تجهیز انتقال دهد. برای محافظت از سیستم در برابر فشار بیش از حد،.درک و انتخاب پنج معیار زیر ضروری است. با دانستن این معیارها می توانید.شیرهای ایمنی با کیفیتی را انتخاب و خریداری کنید. معیارهای انتخاب اینها هستند:

  • تنظیم فشار
  • بررسی فشار پشت
  • ظرفیت تخلیه
  • دمای کارکرد شیر امینی
  • شیر و مواد آب بندی

خرید بهترین و با کیفیت ترین شیر ایمنی از شرکت همرفت

مجموعه همرفت به منظور توسعه اقتصادی کشور بهترین قطعات پکیج شوفاژ دیواری را تولید و به بازار عرضه می کند. ما تلاش داریم تا بهترین محصولات را از برندهای.معروف مانند ویلو و گراندفورس خدمت مشتریان عزیز ارائه دهیم.