اواپراتور شل اند تیوب
اواپراتور شل اند تیوب (Shell & Tube Evaporator)
اواپراتور شل اند تیوب یکی از پرکاربردترین و قابلاعتمادترین انواع اواپراتورها در سیستمهای تبرید صنعتی و چیلرهای آبسرد است. این مبدل حرارتی با طراحی پوسته (Shell) و لولهها (Tubes)، بازدهی بسیار بالا، استحکام، عمر طولانی و قابلیت سرویسپذیری عالی دارد. در این ساختار، انتقال حرارت بین مبرد و آب (یا گلیکول) با حداکثر کارایی انجام میشود و به همین دلیل در چیلرهای اسکرال، اسکرو، پیستونی و سانتریفیوژ بهطور گسترده استفاده میشود.
ساختار اواپراتور شل اند تیوب
این اواپراتور از ۳ بخش اصلی تشکیل شده است:
- پوسته (Shell): محفظهای فولادی که مبرد در آن جریان دارد.
- لولهها (Tube Bundle): مجموعهای از لولههای مسی یا فولادی که آب در داخل آنها جریان مییابد.
- صفحههای نگهدارنده (Tube Sheets): برای اتصال و آببندی لولهها در دو طرف.
در این سیستم معمولاً مبرد در پوسته و آب یا گلیکول در داخل لولهها جریان دارد. این طراحی باعث افزایش سطح تماس، تبادل حرارت بالا و امکان سرویس دورهای آسان میشود.
نحوه عملکرد اواپراتور شل اند تیوب
عملکرد این اواپراتور بر اساس سیکل تبرید تراکمی است:
- مبرد کمفشار از شیر انبساط وارد پوسته میشود.
- در پوسته تبخیر شده و با جذب حرارت از لولهها، آب داخل لولهها را سرد میکند.
- آب سردشده به سمت فنکویلها، هواساز و کویلهای فرآیندی ارسال میشود.
- گاز مبرد تبخیرشده به کمپرسور باز میگردد.
به دلیل تماس موثر مبرد با سطح لولهها، راندمان تبخیر بسیار بالا بوده و این ساختار برای ظرفیتهای متوسط و بالا ایدهآل است.
مزایای اواپراتور شل اند تیوب
- راندمان بالا در انتقال حرارت حتی در ظرفیتهای بالا
- عمر طولانی و مقاومت مکانیکی بالا
- قابلسرویس و امکان رسوبزدایی ساده نسبت به مبدلهای صفحهای
- مناسب برای چیلرهای صنعتی و تهویه مطبوع
- قابلیت کار با انواع مبردها (R22، R407C، R404A، R410A، R134a و…)
- مناسب برای آب با سختی بالا (در صورت مدیریت رسوب)
- عملکرد پایدار حتی در شرایط فشار و بار حرارتی متغیر
- مقاوم در برابر شوک حرارتی و مکانیکی
ویژگیها
- طراحی پوسته فولادی مقاوم با ضخامت استاندارد
- لولههای مسی، فولادی یا استنلساستیل بسته به کاربرد
- دارای گیج فشار، پورتهای سرویس و شیرهای کنترلی
- امکان استفاده از گلیکول برای جلوگیری از یخزدگی در سیستمهای صنعتی
- سازگار با کمپرسورهای اسکرال، اسکرو، پیستونی و سانتریفیوژ
- حداقل افت فشار در مدار آب و مبرد
- مناسب برای ظرفیتهای 5 تن تا چندصد تن برودتی
- مناسب برای چیلرهای تراکمی هواخنک و آبخنک
- دارای بافلها برای هدایت جریان مبرد در پوسته
- طراحی مطابق استانداردهای ASME، AHRI و DIN
کاربردها
- چیلرهای صنعتی و تهویه مطبوع
- چیلرهای تزریق پلاستیک
- خنککاری تجهیزات و ماشینآلات صنعتی
- چیلرهای بیمارستانی، اداری و تجاری
- چیلرهای فرآیندی با گلیکول
- سیستمهای سرمایش صنعتی سنگین
جمعبندی
اواپراتور شل اند تیوب یکی از مطمئنترین و بادوامترین انواع اواپراتورهاست که برای چیلرهای صنعتی و سیستمهای با ظرفیت بالا استفاده میشود. مقاومت بالا، تبادل حرارتی مناسب، قابلیت سرویس و سازگاری با انواع مبردها از مهمترین دلایل محبوبیت این ساختار است. در پروژههای صنعتی، ساختمانی و تهویه مطبوع که نیاز به عملکرد پایدار و عمر طولانی وجود دارد، انتخاب اواپراتور شل اند تیوب بهترین گزینه است.