استفاده از لوله‌های پیچشی در مبدل‌های حرارتی و مقایسة آن با لوله‌های مسطح

Abstract

مبدل‌های حرارتی پوسته - لوله[i] به‌طور معمول با لوله‌های مسطح[ii] ساخته می‌شوند، اما وجود برخی محدودیت‌ها و مشکلات در این نوع لوله‌ها، شرکت‌ها و مراکز تحقیقاتی را برآن داشته است که با استفاده از فناوری‌های جدید بر این محدودیت‌ها و معایب غلبه کنند. دراین مقاله به بررسی عملکرد مبدل‌های پوسته - لوله با لوله‌های پیچشی[iii] در هر دو سمت پوسته و لوله پرداخته خواهد شد. این نوع مبدل‌ها در قسمت پوسته دارای مزیت‌هایی نسبت به مبدل‌های با لوله‌های مسطح می‌باشند که شامل افزایش راندمان انتقال حرارت، کاهش میزان افت فشار در طول پوسته، کاهش میزان رسوبات و خوردگی به‌علت عدم وجود بافل‌ها و کاهش چشمگیر میزان ارتعاشات ناشی از عبور جریان است. نتایج تحقیقات روی لوله‌ها نشان می‌دهد میزان انتقال حرارت برای لوله‌های پیچشی در دبی‌های بالاتر (5/1 لیتر در دقیقه) حدود 45 درصد بهتر است و افت فشار در طول لوله برای جریانهای آشفته (رینولدز 6000) حدود 40 درصد بالاتر خواهد بود. این روند در دبی‌های پایین‌تر برعکس خواهد بود، به این صورت که میزان انتقال حرارت برای لوله‌های مسطح در دبی‌های پایین (25/0 لیتر بر دقیقه) حدود 9 درصد بهتر است. <br clear="all" />

[i]. Shell and tube heat exchangers

[ii]. Plain tubes

[iii]. Twisted tube