مبدل حرارتی در پالایشگاه ها از دسته تجهیزات بسیار مهم در واحدهای صنعتی به شمار می‌روند. به عبارت ساده تر می توان گفت که مبدل های حرارتی از جمله ضروری ترین تجهیزات لازم در پالایشگاه ها و پتروشیمی ها می باشند. تقریباً تمام فرایندهای صنعتی که در پالایشگاه ها انجام می گردد به نوعی با عملکرد مبدل های حرارتی در ارتباط است. گاهی اهمیت مبدل حرارتی در پالایشگاه ها به اندازه ای بالا است که انجام برخی فرایند های شیمیایی بدون مبدل حرارتی امکان پذیر نخواهد بود. در حال حاضر انواع مبدل حرارتی در پتروشیمی و پالایشگاه استفاده می شوند. در واقع مبدل حرارتی پالایشگاه بدون توجه به مدل و اجزای ساخته شده آن بر اساس انتقال حرارت عمل خواهند کرد. به گونه ایی که دو سیال در فازهای مختلف یا مشابه به درون مبدل حرارتی پالایشگاه وارد خواهند شد و بعد از تبادل گرما شرایط را برای فرآیندهای صنعتی آماده خواهند ساخت.
در ادامه این مطلب قصد داریم که توضیح بیشتری در مورد مبدل حرارتی یا اکسچنجر در پالایشگاه در اختیار شما دوستان عزیز قرار دهیم. پس با ما همراه باشید.
اساس عملکرد مبدل حرارتی در پالایشگاه چیست؟
به طور کلی باید بیان کرد که مبدل حرارتی پالایشگاه بر اساس فرایند انتقال حرارت کار می کند. هر مبدل دارای یک ورودی و یک خروجی می باشد که به عنوان ورودی و خروجی مبدل حرارتی شناخته می‌شوند. دو سیال در قسمت های گوناگون مبدل های حرارتی بدون آن که با هم تماس داشته باشند جریان دارند. حرارتی که توسط یکی از سیال ها ایجاد می شود داغ است و جریان سیال دیگر خنک می باشد. جالب است بدانید حرارتی که درون مبدل ها ایجاد می شود را می توان بازیابی کرد حتی سیالی که حرارت خود را از دست داده را می توان دوباره وارد چرخه مبدل کرد.
مبدل حرارتی استخری و انواع آن. روی دکمه زیر کلیک کنید
معمولا سیستم های تبرید گاز های نفتی که در پالایشگاه ها وجود دارند با استفاده از مبدل های حرارتی کار می کنند. همچنین عملیاتی مانند فشرده سازی گازها داخل مبدل های حرارتی نیز با کمک فرایند انتقال حرارت انجام خواهد شد. علاوه بر آن یکی از مهم ترین مزایای اجزای مبدل پالایشگاه را می توان تامین آب داغ و همین طور بخار آب داغ جهت ورود به قسمت های مربوط به واکنش های شیمیایی دانست. همچنین مبدل حرارتی پالایشگاه از لحاظ فشار کاری سیال در سه گروه فشار پایین ، متوسط و فشار بالا دسته بندی می شود.
کاربرد مبدل حرارتی
کاربردهای مبدل حرارتی در صنایع مختلف بسیار گسترده است و در اینجا به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:
۱. صنعت نفت و گاز: در این صنعت، مبدل‌های حرارتی برای انتقال حرارت از گازهایی مانند بخار و گاز طبیعی به مایعاتی مانند آب یا روغن استفاده می‌شوند.
۲. صنعت خودروسازی: در خودروها، مبدل حرارتی به‌عنوان رادیاتور شناخته می‌شود و برای خنک‌کردن سیستم خنک‌کننده موتور استفاده می‌شود.
۳. صنعت معدن: در صنعت معدن، مبدل‌های حرارتی برای خنک‌کردن هوا و آب در معادن استفاده می‌شوند.
۴. صنعت شیمیایی: مبدل‌های حرارتی در صنعت شیمیایی برای انتقال حرارت در فرایندهای تولید محصولات شیمیایی مانند پالایش نفت، تولید پلیمرها و صنایع دارویی استفاده می‌شوند.
به‌طورکلی، مبدل‌های حرارتی به‌عنوان یک قطعه کلیدی در صنایع مختلف جهت انتقال حرارت و کنترل دما مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ابزارهای حیاتی به بهبود کارایی، کاهش هزینه‌ها و بهره‌وری بیشتر در صنایع کمک می‌کنند.
مبدل های حرارتی در پالایشگاه ها چه مزایایی دارد؟
استفاده کردن از انواع مبدل حرارتی پالایشگاه با اهداف مختلفی همراه است. مثلا فرآیندهای خنک کنندگی، تولید بخار داغ و یا بسیار داغ، تولید حرارت با دما های گوناگون و خنک سازی گاز ها از جمله فرایند هایی می باشد که توسط مبدل های حرارتی در یک واحد پالایشگاهی صورت می گیرد. نوع مبدل های حرارتی مورد در نیاز هر یک از قسمت صنعتی با یک دیگر متفاوت است.
انواع مبدل های حرارتی پالایشگاه:
- مبدل های حرارتی پوسته و لوله
- مبدل های حرارتی حلزونی
- مبدل های حرارتی صفحه‌ای
- مبدل های حرارتی هوای خنک
- مبدل حرارتی صفحه جوشی
- مبدل حرارتی پره دار
- مبدل حرارتی دو لوله ای یا همان جفت لوله‌ای
مبدل لوله های پوسته ای :
مبدل لوله های پوسته ای مبدلی می باشد که مقصد آن به شکل استوانه است و همین طور تولید شده از جنس فولاد می باشد. این نوع از مبدل حرارتی پالایشگاهی دارای یک سیال در درون پوسته می باشد و سیال دیگری در داخل تیوب است. در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو انجام می گیرد .در نهایت مدل سرپوش ها به صورتی است که جریان های گوناگون از مجرا های مبدل عبور خواهد کرد و به سمت پوسته می رود.
مبدل صفحه ای:
مدل دیگری مبدل حرارتی پالایشگاه را می توان مبدل صفحه ای دانست که در قسمت هایی با دما و فشار کم کاربرد دارد. این مدل مبدل پالایشگاهی از بخش های گوناگون تشکیل شده است که از جمله آن می توان به پوشش های آخری، نازل های ورودی، میله حامل، نازل های خروجی و همین طور ورقه و واشر اشاره کرد. علاوه بر آن داخل مبدل در بین صفحات نیز قطعاتی وجود دارد که برای عبور کردن سیال ها تشکیل شده است و همین طور واشر های لاستیکی در کانال های اطراف بین صفحات قرار دارد تا موجب متعادل شدن جریان گردد. در گوشه و کنار هر صفحه نیز یک سری مسیر برای ورود و خروج سیال گرم و سرد وجود دارد.
مبدل حرارتی حلزونی:
مبدل حرارتی پالایشگاه مدل حلزونی نیز در قسمتی کاربرد دارد که ساختار آن دیواره شکل باشد. این مدل مبدل به شکل یک مجرای مارپیچی است که لب های آن به هم بسته می شود و سیال از کانال بسته و ممتد عبور می کند. پوشش های مبدل در هر قسمت از این مجموعه مارپیچی قرار گرفته است که می توان با برداشتن هر یک به ورقه حلزونی رسید.
مبدل خنک شونده با هوا:
مدل دیگری از مبدل های حرارتی پالایشگاه نیز هستند که با سایرین تفاوت دارند. در مبدل خنک شونده از هوا به جای مایع برای خنک کردن استفاده خواهد شد. این مبدل دارای واحد ایر کولر است که از قسمت هایی از لوله به همراه یک قوطی سرپوش که در آخر به هر کدام متصل است و با یک سازنده که بدنه فولادی دارد مستحکم می شود.
مبدل جفت لوله ای:
آخرین مدل مبدل حرارتی پالایشگاه که به آن می پردازیم مبدل جفت لوله ای می باشد. زمانی از آن استفاده می شود که حرارت یکی از دو سیال ها تفاوت بیشتری نسبت به بقیه دارد. حرارت دیگر در این مدل وجود دارد که مقاومت آن نسبت به جریان حرارت را از بین خواهد برد. این مدل مبدل دارای لوله ای در داخل لوله های دیگر است که هرکدام یک خم برگشتی دارند.
