مبدل حرارتی

مبدل حرارتی یا مبدل گرمایی (Heat Exchanger) دستگاهی است که برای انتقال حرارت مؤثر بین دو سیال مختلف، مانند گاز یا مایع، استفاده می‌شود. این دستگاه در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد و از رایج‌ترین نمونه‌های آن می‌توان به رادیاتور خودرو و رادیاتور شوفاژ اشاره کرد.

انتقال حرارت در مبدل حرارتی

در فرآیند انتقال حرارت، دو نوع انتقال وجود دارد:

انتقال حرارت مستقیم که در آن سیالات با هم مخلوط می‌شوند؛ مانند ترکیب آب گرم و سرد در دوش حمام.
انتقال حرارت غیرمستقیم که سیالات از طریق یک فلز یا واسطه‌ای جدا از هم حرارت را منتقل می‌کنند، بدون اینکه با یکدیگر مخلوط شوند.

اکثر مبدل‌های حرارتی به صورت غیرمستقیم طراحی می‌شوند تا از اختلاط سیالات جلوگیری کرده و انتقال حرارت را بهینه کنند.

ساختار و مکانیزم مبدل حرارتی

مبدل‌های حرارتی معمولاً از متریال فلزی ساخته می‌شوند تا انتقال حرارت سریع‌تر و بهتر انجام شود. فلزات همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی، فشار و ضربه دارند.

مکانیزم عملکرد مبدل‌های حرارتی به این صورت است که یک سیال گرم و یک سیال سرد در دو بخش مختلف جریان دارند و حرارت از سیال گرم به سرد منتقل می‌شود. این انتقال حرارت باعث خنک یا گرم شدن سیالات می‌شود.

انواع مبدل حرارتی

برخی از مهم‌ترین انواع مبدل حرارتی عبارت‌اند از:

مبدل حرارتی پوسته و لوله (Shell & Tube)
مبدل صفحه‌ای (Plate Exchanger)
مبدل هوا خنک (Air Cooled)
مبدل دو لوله‌ای (Double Containment)
مبدل اختلاطی (Mixing Exchanger)