سیستم های انتقال حرارت سیالات
به روز رسانی شده در ۱۴۰۳/۵/۱۵ زمان مطالعه 10 دقیقه
اطلاعات سیستم های انتقال حرارت سیالات
نمایش تمام سازندگان سیستم های انتقال حرارت سیالات
سیستم‌های انتقال حرارت سیال، واحدهای بسته‌بندی‌شده‌ای هستند که سیال حرارتی را از طریق تجهیزات فرآیند به گردش در می‌آورند و منبع گرمایش غیرمستقیم را برای حفظ مشخصات دمایی یکنواخت و ثابت فراهم می‌کنند. آنها عمدتاً از مخازن، لوله ها، پمپ ها و منابع گرمایشی و/یا سرمایشی تشکیل شده اند. آنها در طیف وسیعی از دمای فرآیند در فشارهای پایین عمل می کنند.
گرمایش یا سرمایش
اساسی ترین وجه تمایز انواع مختلف سیستم های انتقال حرارت سیال این است که برای نگهداری سیالات سرد یا گرم استفاده می شوند. برخی از سیستم هایی که به طور انحصاری برای گرمایش استفاده می شوند را می توان بر اساس 
منبع گرمایش اصلی آنها طبقه بندی کرد. این منابع شامل برق، گاز طبیعی، پروپان، بخار، نفت کوره و انرژی خورشیدی است. سیستم هایی که برای گرمایش و سرمایش (یا فقط سرمایش) طراحی شده اند، معمولاً از هوا یا آب برای حذف گرما استفاده می کنند.
مشخصات عملکرد
مشخصات مهم شامل دمای عملیاتی، سرعت جریان رسانه، فشار تخلیه، ظرفیت بخاری و ظرفیت مخزن انبساط است.
فشار تخلیه ، فشار مورد نیاز سیال در سیستم است. این درجه بندی فشار پمپ را برای پمپاژ سیال از طریق سیستم تعیین می کند. معمولاً بر حسب پوند بر اینچ مربع (psi) اندازه گیری می شود.
ظرفیت هیتر توانایی دستگاه برای افزودن گرما به سیال فرآیند است. معمولاً بر حسب کیلووات (کیلووات) یا واحد حرارتی بریتانیا در ساعت (Btu/hr) اندازه گیری می شود. این درجه بندی باید با نیازهای گرمایشی سیال فرآیند در دمای مورد نیاز آن مطابقت داشته باشد.
ظرفیت مخزن انبساط اندازه مخزنی است که برای نگهداری محیط خنک کننده در سیستم استفاده می شود.
نرخ جریان رسانه ، دبی مورد نیاز برای سیال فرآیند در سیستم است. این رتبه بندی ظرفیت جریان پمپ مورد استفاده در سیستم انتقال حرارت را مشخص می کند.
دمای عملیاتی دما یا محدوده دماهای پذیرفته شده برای سیالات فرآیند گرم یا سرد شده در سیستم است. این مهمترین پارامتر سیستم انتقال حرارت سیال است، زیرا تعیین می کند که آیا تجهیزات با نیازهای دمایی کاربرد مطابقت دارند یا خیر.
انتقال رسانه
سیستم های انتقال حرارت سیال می توانند از رسانه های مختلف برای انتقال گرما از منبع گرمایش به سیستم یا سیال مورد نظر استفاده کنند. ویژگی هایی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از هزینه، مشخصه جریان 
، راندمان انتقال حرارت، و ثبات/کنترل دما.
آب غیر سمی و ارزان است، اما محدوده دمای عملیاتی نسبتا کمی دارد (نقطه جوش کم و نقطه انجماد بالا). پمپاژ آب آسان است اما اگر سطح pH آن به درستی حفظ نشود می تواند خورنده شود.
بخار بخار آب تحت فشار است. انتقال حرارت سریع و کارآمد و همچنین کنترل عالی دما را فراهم می کند و محدودیت دما ندارد.
روغن های هیدروکربنی ویسکوزیته بالاتر و گرمای ویژه کمتری نسبت به آب دارند، اما برای پمپاژ به انرژی بیشتری نیاز دارند. آنها نسبتاً ارزان هستند و نقطه انجماد پایینی دارند.
هیدروکربن های مصنوعی که به آنها آروماتیک نیز گفته می شود، نسبتاً غیر سمی هستند و نیاز به نگهداری کمی دارند. آنها محدوده دمایی از -70 درجه فارنهایت تا 750 درجه فارنهایت دارند.
روغن های داغ سیال های مبتنی بر نفت هستند که محدوده دمایی آنها از -10 درجه فارنهایت تا 600 درجه فارنهایت است.
اتیلن گلیکول و پروپیلن گلیکول "ضد یخ" هستند، به این معنی که نقطه انجماد بسیار پایینی دارند. اتیلن گلیکول بسیار سمی است و فقط باید در سیستم های دو جداره و حلقه بسته استفاده شود. بیشتر گلیکول ها در دمای بسیار بالا خراب می شوند. نقطه انجماد، مقدار pH و غلظت بازدارنده‌ها باید سالانه بررسی شود تا مشخص شود که آیا مخلوط برای حفظ پایداری و اثربخشی خود به تنظیمات یا جایگزینی نیاز دارد یا خیر. در بسیاری از کاربردها، اغلب آنها را با آب در نسبت های 60/40 یا 50/50 برای خواص ایده آل مخلوط می کنند.
مبردهایی مانند Dowtherm® و Therminol® برای کاربردهای انتقال حرارت در دمای متوسط و پایین استفاده می شوند.
سیلیکون‌ها سیالات مبتنی بر سیلیکون هستند که در کاربردهای تخصصی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در صورت نشتی نیاز به سازگاری مواد دارند. آنها معمولاً در مقایسه با اکثر روغن های داغ و مواد مصنوعی برای محدوده دمایی مشابه مقرون به صرفه نیستند.
اعتبار تصویر: RESOL
مشخصات سیستم
هنگام درخواست قیمت برای سیستم انتقال حرارت سیال سفارشی، سازندگان معمولاً از مشتریان خود می خواهند 
مشخصات سیستم زیر را ارائه دهند:
نوع سیالی که گرم می شود
حداکثر دمای عملیاتی
فشار در اتصال ورودی بین سیستم و دستگاه انتقال حرارت
سرعت جریان سیال
مقدار کل سیال در سیستم
سیستم‌های انتقال حرارت سیال نیز با تعدادی از مشخصات دیگر مربوط به سیستم گنجانده شده، از جمله اتصالات، محفظه‌ها و سایر ویژگی‌ها، به تفصیل مشخص می‌شوند.
اتصالات
از آنجایی که سیستم های انتقال حرارت سیال معمولاً به تجهیزات یا دستگاه های دیگر متصل می شوند، مهم است که اتصالاتی را که استفاده می کنند در نظر بگیرید. برخی از سیستم های انتقال حرارت سیال از اتصالات رزوه لوله ملی (NPT) و اتصالات لوله استفاده می کنند . برخی دیگر از فلنج های 150 پوندی یا 300 پوندی استفاده می کنند. خریداران بالقوه باید مطمئن باشند که سیستم انتقال حرارت مورد نظر دارای اتصالات مورد نیاز برای کاربرد است.
محوطه
الکترونیک، پانل های کنترل و سایر اجزای حساس به محیط زیست سیستم های انتقال حرارت سیال معمولاً در محفظه هایی قرار می گیرند که برای محیط های خاص رتبه بندی شده اند. انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA)، یک سازمان تجاری غیرانتفاعی، محفظه ها را برای بسیاری از انواع تجهیزات الکتریکی تعیین می کند.
محفظه‌های NEMA 4 می‌توانند در برابر ریزش خاک، باران، برف، برف، گرد و غبار باد، پاشیدن آب و آب هدایت شده توسط شیلنگ مقاومت کنند.
محفظه‌های NEMA 12 می‌توانند در برابر ریزش خاک، گرد و غبار در گردش، پرز، الیاف و چکیدن یا پاشیدن مایعات مقاومت کنند.
محفظه های NEMA 7 فقط برای استفاده در داخل ساختمان مناسب هستند، اما در مکان های خطرناک طبقه بندی شده به عنوان کلاس I، بخش 1، گروه های A، B، C یا D توسط انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA). مکان های کلاس I، بخش 1 مناطقی هستند که در آن مایعات قابل اشتعال فرار یا گازهای قابل اشتعال در آن جابجایی، پردازش یا در مقادیر بالقوه انفجاری در طول عملیات عادی استفاده می شوند.
سیستم های پاکسازی نوع Z محفظه هایی هستند که امکان استفاده ایمن از انتقال حرارت سیال را در محیط های کلاس 1، بخش 2 فراهم می کنند. مکان‌های کلاس I، بخش 2 مناطقی هستند که در آنها از همین مواد استفاده می‌شود، اما در ظروف امن یا سیستم‌های بسته محصور می‌شوند.
سیستم های پاکسازی نوع X برای محیط های کلاس 1، بخش 1 رتبه بندی شده اند.
امکانات
مشخصات سیستم برای سیستم های انتقال حرارت سیال ممکن است شامل تعدادی ویژگی باشد که عملکرد یا مزایای بیشتری را ارائه می دهد:
گواهینامه ASME برای انطباق با کد بویلر و مخزن تحت فشار آن سازمان.
چرخ برای تسهیل و سهولت حرکت.
پانل های کنترل برای نظارت و کنترل شرایط سیستم. پانل ها ممکن است محلی یا از راه دور باشند.
هشدارهای اضطراری برای حوادث اضطراری مانند دمای بیش از حد یا سطح پایین مایع خنک کننده.
نشانگرها یا گیج ها برای نظارت بر شرایط سیستم، به ویژه دما یا فشار.
لغزش برای بلند کردن، قرار دادن و حرکت آسان نصب شده است.
منبع