انواع مبدل های حرارتی از نظر فشار کاری به دو دسته کم فشار و پر فشار و از نظر ساختار به انواع زیر تقسیم می شوند:

1. مبدل های لوله ای
2. مبدل های پوسته و لوله (شل اند تیوب)
3. مبدل های هوا خنک یا همان فن دار (درای کولر)
4. مبدل های صفحه

یکی از پرکاربرد ترین مبدل های حرارتی در صنعت  مبدل های حرارتی پوسته و لوله هستند این مبدل ها بر اساس نوع جریان به سه دسته تقسیم می شوند:

• جریان همسو
• جریان ناهمسو
• جریان متقاطع

این مبدل ها تقریبا برای هر کاربردی می توانند استفاده شوند. ساختار این مبدل ها به صورت چند پاس و چند گذر هم می تواند طراحی شود.

در مبدل های حرارتی پوسته و لوله، ممکن است لوله ها به فُرم مستقیم (Straight) یا خم شده (Bent) به شکل U استفاده شوند. طراحی این مبدل ها با لوله های مستقیم به صورت یک، دو یا چهار پاس (Pass) انجام می گیرد. منظور از تعداد پاس، تعداد دفعاتی است که جریان سیال داخل لوله ها از میان سیال جاری درون پوسته، طول مبدل را طی می کند. بنابراین در مبدلی که یک پاس می باشد، جریان سیال از یک سمت لوله ها وارد و از سمت دیگر خارج می گردد. ضمن آنکه با چنین تعریفی، آن دسته از مبدل هایی که دارای لوله های خم شده هستند را می توان نوعی مبدل دو پاس قلمداد نمود.

انواع مبدل های حرارتی پوسته و لوله عبارتند از:

نوع U شکل

همانطور که مشاهده می کنید لوله ها به صورت U خمکاری شده اند و فقط در یک سمت آن از تیوب شیت استفاده شده است. یکی از دو سیال موجود وارد لوله ها و یکی هم وارد پوسته می شود و حرارت از جداره لوله ها بین دو سیال تبادل می شود. در این طرح به خاطر U شکل بودن لوله ها ، امکان تمیز کردن لوله ها به صورت مکانیکی وجود ندارد ولی مزیت آن این است که تنها از یک تیوب شیت در مبدل استفاده شده است. همانطور که مشاهده می کنید، سیال ورودی به لوله ها پس از رسیدن به انتهای مسیر، با خمی ۱۸۰ درجه ای مواجه شده و دوباره از همان سمتی که وارد شده، خارج می گردد و در اصطلاح به این حرکت رفت و برگشتی سیال، طرح دو پاس گفته می شود.

 

 

نوع مستقیم یک پاس

منظور از یک پاس این است که سیال از یک سمت وارد لوله ها شده و مستقیم از سمت دیگر خارج می شود. در این طرح چون که دسته لوله ها یا همان تیوب ها دارای خم نیست، امکان تمیز کردن لوله ها به صورت فیزیکی وجود دارد. همانطور که مشاهده می کنید، در این طرح از دو تیوب شیت استفاده شده است.

 

نوع مستقیم دو پاس

منظور از دو پاس این است که سیال از یک سمت وارد لوله ها شده و بعد از یک حرکت رفت و ۱۸۰ درجه چرخش مجددا وارد دسته ای از لوله های دیگر شده و از همان سمت ورودی، خارج می شود. این طرح ترکیبی از دو طرح بالایی است و سیال درون لوله ها هم دو پاس را طی کرده و هم اینکه لوله ها خم کاری نشده اند و بنابرین امکان تمیز کردن فیزیکی آنها وجود دارد و در عین حال از دو تیوب شیت در مجموعه استفاده شده است.

مزایا:

۱ . قابلیت تحمل بالاترین دماها و فشارهای سیالاتی با توجه به ساختار مستحکم آن

۲ . به حداکثر رساندن سطح انتقال حرارت در یک فضای محدود با به کار بردن دسته ای از لوله های با فاصله کم در کنار یکدیگر

۳ . قیمت اولیه کمتر (نسبت به انواع مبدل هوا خنک ، صفحه ای و …)

۴ . قابلیت رسوب زدایی در بازه های زمانی کوتاه مدت و بلند مدت به صورت فیزیکی و شیمیایی (طراحی به نحوی که به راحتی مونتاژ و دمونتاژ گردد)

۵ . قابلیت طراحی و ساخت با مواد اولیه مخصوص (مانند استیل) در کاربردهای خاص که سیالات خاصیت خورندگی داشته باشند.

۶ . در صورت بروز نشتی در تیوب ها به راحتی می توان محل نشت را شناسایی و آن را ترمیم کرد.