آدرس: تهران - میدان انقلاب - روبروی سینما بهمن - نبش خیابان منیری جاوید - آموزشگاه فن و کار
مبدل حرارتی بخشی از کوره است که مسئولیت آن انتقال گرمای ایجاد شده از گاز در حالت سوختن به سیستم تهویه هوا می‌باشد. در واقع گاز در حال سوختن نمی‌تواند مستقیماً با هوا در تماس باشد. زیرا باعث ورود گازهای مضر و خطرناک به هوا میشود. هنگامی که گاز وارد یک مبدل حرارتی (محفظه فلزی) میشود و درجه حرارت دیواره‌های محفظه را افزایش می دهد، فن دمنده، هوا را به اطراف مبدل حرارتی جا به جا می‌کند که این فرآیند باعث میشود هوا قبل از رفتن به مجاری تهویه گرم شود. در نهایت، گازهای باقیمانده مضر و خطرناک در مبدل حرارتی از طریق یک دودکش تعبیه شده بر روی محفظه، خارج میشوند. در واقع مبدل حرارتی سیستمی است، که برای انتقال گرما بین دو یا بیشتر محل نگهداری مایعات استفاده میشود و در هر دو محل، فرآیند خنک سازی و گرمایش استفاده میشود. مایعات ممکن است برای جلوگیری از مخلوط شدن توسط یک دیواره جامد جدا شوند یا حتی ممکن است در تماس مستقیم با یکدیگر قرار گیرند اما در هم مخلوط نشوند. مبدلهای حرارتی نه تنها در خنک سازی و گرمایش خانه‌ها و ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، بلکه به ماشین آلات و موتورها نیز کمک میکنند تا کارایی بیشتری داشته باشند.در این مطلب به بررسی تعمیر مبدل حرارتی پکیج دیواری می پردازیم.
مبدلهای حرارتی به طور گسترده‌ای در گرمایش فضا، تهویه مطبوع، نیروگاه‌های شیمیایی، پتروشیمی‌ها، پالایشگاه‌های نفت، فرآوری‌های گاز طبیعی و تصفیه خانه‌های فاضلاب استفاده میشوند. نمونه کلاسیک مبدلهای حرارتی در موتور احتراق داخلی یافت میشود که در آن همیشه مایعی در گردش است که به خنک کننده موتور معروف است، این مایع خنک کننده از طریق سیم پیچ رادیاتور عبور می‌کند و با گذر هوا از کنار سیم پیچ‌ها، باعث خنک شدن مایع خنک کننده و گرم شدن هوای ورودی میشود. مثال دیگر، مخزن گرما است، که یک مبدل حرارتی غیر فعال است و گرمای تولید شده توسط دستگاه الکترونیکی یا مکانیکی را به محیط مایع، که اغلب هوا یا مایع خنک کننده است، منتقل می‌کند.
انتخاب مبدل حرارتی به خصوصیاتی مانند گرانروی و اندازه ذرات آن بستگی دارد. محصولات حرفه ای تر، با ذرات و گرانروی بالاتر یا متغیر، برای ارتقا جریان صحیح به مبدلهای حرارتی با طراحی لوله پیچیده تری نیاز دارند.
فهرست مطالب :
مبدلهای حرارتی صفحه ای، به تجهیزاتی گفته میشود که در آن مایعات مختلف توسط صفحاتی در وسط آنها از یکدیگر جدا شده اند که امکان انتقال حرارت بین این مایعات را فراهم میکنند.
مهمترین مزیت مبدلهای حرارتی صفحه ای، در مقایسه با سایر مبدلهای حرارتی، بازده انتقال حرارت بالای آنها است. صفحات جدا کننده مایعات، در مقایسه با سایر موارد جایگزین، نازک تر هستند. این امر باعث میشود تا میزان انتقال حرارت را افزایش دهند.
مبدلهای حرارتی صفحه ای بسیار با کارآمدی بالا ایجاد شده اند و از تشکیل رسوبات و آلودگیهایی که به مرور زمان ایجاد میشوند، جلوگیری میکنند. همچنین از سیستم در برابر فشار بیش از حد در لوله کشیها، محافظت میکنند. مبدلها با توجه به ویژگیهای مذکور باعث افزایش طول عمر سیستم شده و بسیار ارزشمند شمرده میشوند. مبدلهای حرارتی صفحه ای، میتوانند نقشهای متعددی مانند سیستم گرم کننده، سیستم خنک کننده، سیستم قطع کننده مدار یا سیستم فشار شکن را ایفا کنند.
در اینجا چند نمونه از انواع مبدلهای حرارتی مورد استفاده در واحدهای تهویه مطبوع آورده شده است:
برای درک بهتر نحوه کار یک مبدل حرارتی، بیایید نگاهی به نقشی که دستگاه در دو نوع متداول از تجهیزات تهویه مطبوع بازی می‌کند، بپردازیم:
کولرها گرما را از فضاهای داخلی برداشته و آن را به فضای خارجی منتقل میکنند. یکی از مواد شیمیایی معروف که برای این فرآیند از آن استفاده میشود، مبرد است.
مبرد با تغییر از گاز به مایع و برگشت دوباره در طی فرآیند تبرید، گرما را حمل، جذب و آزاد می‌کند.
در سیستم تهویه مطبوع، مبرد به عنوان یک مایع کم فشار در سیم پیچ‌های اواپراتور قرار دارد. یک فن، هوای گرم را در فضای داخلی از طریق سیم پیچ‌ها وارد می‌کند و مبرد با جذب گرما از هوا، به بخار تبدیل میشود و با این کار باعث خنک شدن فضا میشود.
یک گاز گرم با فشار کم، به داخل کمپرسور وارد میشود و در آنجا به یک گاز گرم با فشار بالا تبدیل می‌گردد.
مبرد به درون کندانسور حرکت می‌کن. هنگامی که هوا از روی کندانسور عبور می‌کند، گرما را از مبرد با خود حمل کرده و باعث میشود مبرد دوباره به یک مایع خنک با فشار بالا تبدیل شود. مبرد قبل از بازگشت به اواپراتور، در شیر انبساط خنک میشود تا گرمای بیشتری را جذب کند. تهویه مطبوع در کل می‌تواند مبدل حرارتی بین فضای داخلی و خارجی باشد و همین طور کندانسور بخشی است که انتقال گرما در کولر را انجام می دهد.
برای چندین دهه، کوره‌های گاز از محبوب ترین وسایل گرمایش خانگی و حتی برای شرکت ها و فضا های بسته عمومی در ماه‌های سرد زمستان به شمار می‌رفته اند. کوره‌های گازی از مبدلهای حرارتی برای بالا بردن درجه حرارت هوا قبل از پراکنده کردن آن در محیط از طریق کانال‌ها، استفاده میکنند.
در یک کوره گاز، مبدل حرارتی، یک ظرف هوا است که دارای یک سوراخ در پایین و یک سوراخ در بالا است که به آن دودکش گفته میشود. مراحلی که مبدل حرارتی در کوره گاز انجام می دهد به شرح زیر است:
مشعل‌ها گازهای اشتعال زا را تولید میکنند و آنها را از طریق یک خروجی به مبدل حرارتی می فرستند.
همزمان، یک دمنده، هوای داخلی را از قسمت خارجی مبدل حرارتی کانال جدا می‌کند.
مبدل حرارتی با استفاده از گازهای اشتعال زا، هوا را گرم می‌کند، سپس آن را در اطراف محیط توزیع می‌کند.
گازهای خروجی حاصل از احتراق از طریق دودکش به بیرون محیط منتقل میشوند. مبدل حرارتی در یک کوره گاز دو نقش دارد: تبادل گرما از فرآیند احتراق به هوای دمیده شده روی آن و نگه داشتن گازهای سوزان سمی جدای از هوای گرم موجود.
بسته به سن کوره، مبدل حرارتی ممکن است دچار خرابی و آسیب دیدگی شود. اگر مبدل حرارتی دچار ترک خوردگی شده باشد به این معناست که احتمالاً به سیستم جدیدی نیاز است.
شکاف در مبدل حرارتی بسیار مهم است و باید مورد بررسی قرار گیرد. می‌توان گفت شایع ترین علت وجود مونوکسیدکربن اضافی در محیط وجود شکاف در مبدل حرارتی می‌باشد. تصمیم گیری در مورد تعمیر یا تعویض سیستم گرمایشی بسیار دشوار است. در برخی مواقع ممکن است تعمیر مبدل حرارتی ترک خورده منطقی تر باشد، اما تعویض کوره اغلب منطقی تر به نظر می رسد. بررسی خطرات یک مبدل حرارتی ترک خورده و در نظر گرفتن برخی فاکتورها می‌تواند به شما در تصمیم گیری نهایی کمک کند.
هر بار که کوره روشن میشود، فلز نازک مبدل حرارتی گرم میشود. تغییر دمای متناوب (گرمایش و سرمایش مکرر) باعث انبساط و انقباض فلز میشود. این چرخه انبساط و انقباض مداوم، فلز را تحت فشار قرار می‌دهد که در نهایت شکافته و ترک می خورد. به محض وجود ترک در مبدل حرارتی، مونوکسیدکربن می‌تواند به مجاری گرمایش محیط وارد شود. این گاز سمی بدون بو می‌تواند انسان و حیوانات را به سرعت و در سکوت از بین ببرد. خیلی مهم است که توجه داشته باشید، اگر به وجود مونوکسید کربن در محیط شک دارید سریعا دستگاه را خاموش کنید.
در واقع یک مبدل حرارتی از فلز با دوام ساخته شده است که می‌تواند سال‌ها در برابر گرم شدن هوا بدون مشکل مقاومت کند. با این حال، انبساط مداوم فلز در اثر گرما باعث ایجاد فشار در آن میشود. اگر فلز به دلیل خوردگی ضعیف گردد، می‌تواند باعث ایجاد ترک بر روی مبدل شود. ترک ممکن است کوچک به نظر برسد، اما با انبساط فلز گسترش می‌یابد و باعث میشود گازهای اشتعال زا مضر و خطرناک خارج شده و به هوا نفوذ کنند.
خوردگی می‌تواند به دلیل تهویه ضعیف بخار خارج شده از طریق دودکش در مبدل حرارتی ظاهر شود. قرار گرفتن به صورت طولانی مدت در معرض بخار اگزوز نیز ممکن است باعث ایجاد ترک آن شود، این اتفاق تنها در مواقعی که کوره در سن بالایی قرار دارد، رخ خواهد داد. این یکی از دلایلی است که به مردم توصیه می‌کنیم هرگز از کوره خود بیشتر از عمر مفید مورد انتظار آن استفاده نکنند، حتی اگر به نظر برسد که از نظر ظاهری خوب کار می‌کند حتما باید به عمر مقید دستگاه توجه داشته باشند.
ضعف جریان هوا و احتراق ضعیف گاز، احتمال ایجاد ترک در مبدل حرارتی را افزایش می‌دهد. چگالی اضافی همچنین می‌تواند در مبدل حرارتی جمع شده و باعث زنگ زدگی دیواره شود که این امر باعث ضعف در فلز میشود. اگر برنامه ریزی منظم برای تعمیر و نگهداری مبدل حرارتی خود نداشته باشید، این مشکلات را کشف نخواهید کرد. مونوکسیدکربن یک تهدید بسیار واقعی و بسیار جدی است، اما همچنین یک تهدید قابل پیشگیری نیز می‌تواند باشد.
تعمیر مبدل حرارتی مانند تعویض تسمه فن یا یک جز کوچک دستگاه نیست. معمولاً علت آن فشار بیش از حد وارد شده به مبدل است که ناشی از نوسان دما می‌باشد.
قبل از تصمیم گیری برای تعمیر مبدل حرارتی یا تعویض آن، مهم است که سن و شرایط کوره خود را در نظر بگیرید. تعمیر مبدل حرارتی ترک خورده امکان پذیر است، اما تعمیر آن ممکن است بسیار پرهزینه تر از تعویض آن باشد. بنابراین، اولین کاری که باید انجام دهید این است که سن کوره خود را بررسی کنید. اگر کوره 10 ساله یا جدیدتر باشد، می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه با نصب کننده دستگاه مشورت کنید.
یک کوره معمولی حد اقل می‌تواند حدود 20 تا 25 سال دوام بیاورد. اگر کوره شما دیگر تحت ضمانت نیست، تصمیم گیری کمی دشوارتر میشود. هزینه تعمیر می‌تواند تقریباً نیمی از هزینه یک سیستم جدید باشد، اما با توجه به پیشرفت‌هایی که در چند سال گذشته در فناوری بهره وری گرمایش حاصل شده است، یک سیستم جدید باعث صرفه جویی در هزینه قبوض گرمایشی میشود.
اگر کوره شما به مرز 20 سال نزدیک میشود، جایگزینی سیستم معمولاً بهترین گزینه است زیرا با تعویض سیستم بیشتر از تعمیر آن در مصرف انرزی صرفه جویی خواهید کرد.
اطمینان حاصل کنید که ردیابهای مونوکسیدکربن در محیط تعبیه شده اند. هر شش ماه یکبار کارکرد آن را بررسی نمایید.
هر پاییز از کوره بازدید کنید. اگر خوردگی یا ترک خوردگی در مبدل حرارتی ایجاد شده باشد، جهت تعویض و یا تعمیر آن اقدام فرمایید.
مبدل حرارتی مانند هر دستگاه دیگر، برای افزایش عمر خود به تعمیر و نگهداری دائمی نیاز دارد. همان طور که پیش تر به آن پرداختیم، این تجهیزات در معرض نوسانات سریع و شدید دما و زنگ زدگی هستند که می‌تواند باعث آسیب دیدگی آن شود.
حال برای بررسی بیشتر چند سوال مطرح میشود که پاسخ آنها می‌تواند به روند تعمیر مبدل حرارتی کمک کند:
سوال این است که آیا جوشکاری گزینه ای برای ترمیم مبدل حرارتی ترک خورده است؟
آیا می‌توانید مبدل حرارتی را جوش دهید؟
در پاسخ به سوال‌های مطرح شده باید گفت که، مبدلهای حرارتی ترک خورده نباید جوش خورده یا تعمیر شوند. زیرا تعمیر مبدل حرارتی ترک خورده نیاز به جوشکاری هر دو طرف ترک دارد تا اطمینان حاصل شود که تمام نشت‌ها متوقف شده است و نکته حائز اهمیت این است که در بیشتر واحدهای گرمایش تجاری، مسکونی و کوچک، این امکان وجود ندارد. پس در مورد مبدل حرارتی ترک خورده جوشکاری گزینه مناسبی نیست.
نخستین عاملی که باعث میشود جوشکاری مبدل حرارتی توصیه نشود، عامل ایمنی است. هیچ جوشکاری معتبری تضمین نمی‌کند که ترک به گونه ای برطرف شود که در مبدل حرارتی هیچ‌گونه نشتی ای وجود نداشته باشد. لذا از نظر ایمنی قابل اطمینان نمی‌باشد و هیچ کس با علم به اینکه مبدل حرارتی ممکن است باعث نشت گازهای سمی در محیط شود، از این روش جهت تعمیر مبدل حرارتی خود استفاده نمی‌کند.
هزینه ای که صرف جدا کردن، جوشکاری صحیح و مونتاژ مجدد کوره میشود غالبا بیش از هزینه نصب مبدل حرارتی جدید می‌باشد. پس می‌توان گفت از نظر اقتصادی تعمیر مبدل حرارتی پکیج دیواری منطقی به نظر نمی رسد.
مبدل حرارتی، مشعل و فن در اکثر سیستم‌های جدید HVAC به عنوان سیستم‌های متعادل عمل میکنند. هر نوع تعمیر یا تغییر در هر بخشی از این سیستم‌ها می‌تواند باعث شود برکارایی و ایمنی کل واحد HVAC تأثیر بگذارد.
در مبدلهای حرارتی هیچ قسمت متحرکی وجود ندارد که دچار فرسودگی شوند و همچنین هیچ یک از اجزای آن در معرض حرکت و لرزش قرار ندارند. همان طور که گفته شد یک دلیل از کار افتادن مبدلهای حرارتی ترک خوردن آن است. در ادامه به دلایل دیگر این رخداد می‌پردازیم:
فیلترهای هوای کثیف: تمیز نکردن فیلترهای هوا در کوره می‌تواند دلیلی برای گرم شدن بیش از حد باشد. عمل ساده تغییر فیلترهای هوا در سیستم HVAC به طور منظم می‌تواند عمر مبدل حرارتی را به صورت چشم گیری افزایش دهد.
کانال کشی نامناسب: یک مشکلی که توسط بسیاری از تکنسین‌های تهویه هوا مطرح شده است، کانال کشی در اندازه نا مناسب می‌باشد. این امر باعث میشود که سیستم مدت طولانی تری روشن باشد و هوای کمتری را از طریق مبدل حرارتی جا به جا کند و باعث گرم شدن بیش از حد و در نهایت ترک خوردن مبدل حرارتی شود.
دریچه‌های مسدود یا آسیب دیده: اگر لوله ی تخلیه ای که گازهای سمی را به خارج از محیط منتقل می‌کند مسدود شده یا آسیب ببینند، سیستم دچار مشکل میشود. اگر این گازهای سمی نتوانند به درستی تخلیه شوند، میتوانند باعث ایجاد مواد آسیب زا در داخل مبدل حرارتی شوند و نهایتا منجر به زنگ زدگی یا گرم شدن بیش از حد در مبدل حرارتی گردند.
طبق توصیه تعمیرکاران در زمینه مبدلهای حرارتی، بهتر است تا فیلترهای موجود در تجهیزات گاز سوز را مرتباً تعویض کنید. لازم به ذکر است کارکردن و نگهداری صحیح تجهیزات گازسوز عمر این تجهیزات را برای سال‌های طولانی افزایش می دهد.
عدم بازرسی و نگهداری تجهیزات گرمایشی می‌تواند عواقب مرگباری به همراه داشته باشد.
مجتمع فن و کار برگزار کننده دوره های تاسیسات مانند: آموزش تعمیرات کولر گازی ، آموزش تعمیرات پکیج ، آموزش نصب پکیج ، آموزش لوله کشی ساختمان و … می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر با شماره های آموزشگاه تماس بگیرید.
