دانلود مقالات ISI درباره مبدل گرمایی یا مبدل حرارتی + ترجمه فارسی

مبدل گرمایی یا مبدل حرارتی (Heat exchanger) دستگاهی است که برای انتقال حرارت مؤثر بین دو سیال (گاز یا مایع) به دیگری استفاده می‌شود. بطور کلی همانطور که از نام مبدل حرارتی مشخص است، مبدل های حرارتی وظیفه تبادل حرارت بین دو سیال را بعهده دارند. سیالات تبادل کننده حرارت می توانند آب، گاز، روغن، هوا و. . . باشند. 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. فرآیند تبادل بیشگرما بین دو سیال با دماهای متفاوت که توسط دیواره جامدی از هم جدا شده‌اند در بسیاری از کاربردهای مهندسی روی می‌دهد. وسیله‌ای را که برای این تبادل به کار می‌رود «مبدل گرمایی» می‌گویند. موارد کاربرد این وسیله در سیستم‌های گرمایش ساختمان‌ها، تهویه مطبوع، تولید قدرت، بازیابی گرمای هدر رفته، و فرآوری شیمیایی است. ما در فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی نیاز به گرم کردن و یا سرد کردن سیالاتی داریم که مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای تبادل گرمای دو سیال بدون آنکه با هم آمیخته شوند، نیاز به سطح انتقال حرارت داریم. مبدل‌های صفحه‌ ای واشردار تشکیل شده است از تعدادی صفحات نازک با سطح چین دار یا موج دار که جریان سیال گرم یا سرد را از هم جدا می‌کنند. صفحات دارای قطعاتی در گوشه‌ها هستند و به نحوی چیدمان شده‌اند که دو سیال عامل بصورت یک در میان میان صفحات جریان دارند. طراحی و واشربندی بهینه این امکان را ایجاد می‌کند که مجموعه از صفحات در کنار یگدیگر تشکیل یک مبدل صفحه‌ای مناسب را بدهند. مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای معمولاً "در جریان سیالتی با فشار پائین تر از ۲۵bar و دمای کمتر از ۲۵۰ درجه محدود می‌شوند. از آنجا که کانالهای جریان کاملاً کوچک هستند جریان قوی گردابه‌ای و توربولانس موجب بزرگ بودن ضرایب انتقال حرارت و افت فشارها می‌گردد بعلاوه بزرگ بودن تنش برشی موضعی باعث کاهش تشکیل رسوب می‌شود. واشرها از نشتی سیال به بیرون مبدل جلوگیری می‌کنند و سیال‌ها را در صفحات به شکل مورد نظر هدایت می‌نمایند. شکل جریان عموماً" به نحوی انتخاب می‌شوند که جریان سیالها خلاف جهت یکدیگر باشند. رسوب ‌زدائی در مبدل‌های حرارتی یکی از پرهزینه ترین مسائل در تعمیر و نگهداری مبدل‌هاست که باعث اتلاف سرمایه و همچنین زمان می شود. بطور مثال هزینه‌های ناشی از ایجاد رسوب در صنایع کشور آمریکا سالانه به ۵ میلیارد دلار می رسد که هزینه هنگفتی را بر صنایع تحمیل می‌کند. ایجاد رسوب بر روی سطوح انتقال حرارت باعث کاهش نرخ انتقال حرارت و همچنین افزایش افت فشار می‌گردد و لذا رسوب زدائی امری اجتناب ناپذیر است که باعث اتلاف زمان تولید و ایجاد هزینه فراوانی می گردد. اصول کلی محاسبه برای مبدل‌ها همان اصول بیان شده در قبل است یعنی یافتن اختلاف دمای لگاریتمی و ضریب کلی انتقال حرارت با استفاده از ابعاد و شرایط کاری مبدل و سیال‌های مورد استفاده و در نهایت انتخاب نوع و آرایش مبدل‌ها. در مورد انواع مبدل‌ها روابط خوبی برای محاسبات موجود است که می‌توان با مراجعه به کتاب‌ها و اطلاعات کارخانه سازنده به آنهادسترسی پیدا کرد.