لوله های گرمایی و ترموسیفونها
18صفحه
لوله گرمایی وسیله ای است برای انتقال حرارت که امروزه استفاده از آن کاملا تجاری شده است .
این وسیله بیشتر به صورت وسیله بازیافت انرژی حرارتی اتلافی مطرح شده است به این دلیل که
دارای بازده بالا و حجم کمی بوده و نیز ایجاد آلودگی هم نمی کند . لوله گرمایی از بعضی جهات شبیه به ترموسیفون می باشد و پرداختن به چگونگی کارکرد این دستگاه قبل از بحث در مورد لوله گرمایی مفید خواهد بود. مقدار کمی آب داخل لوله قرار داده می شود. سپس لوله از هوا تخلیه شده و دو سر آن آب بندی می گردد . قسمت پائین لوله گرم می شود که این عمل باعث تبخیر آب موجود در لوله می گردد و سپس این بخار به قسمت سرد لوله انتقال می یابد و در آنجا به مایع تبدیل می شود . این مایع حاصل از میعان به قسمت گرم لوله باز می گردد که این بازگشت توسط نیروی جاذبه صورت می گیرد. از آنجا که گرمای نهان تبخیر آب عدد بزرگی است مقدار زیادی انرژی گرمایی را می توان بدین طریق جابجا نمود، در حالیکه اختلاف درجه حرارت کوچکی بین دو انتهای لوله وجود دارد بنابراین این ساختار دارای ضریب انتقال حرارت هدایتی بالا و موثری می باشد. ترموسیفون ها برای مدت زمان طولانی است که مورد استفاده قرار گرفته اند و از سیالات مختلف نیز می توان در این وسیله استفاده کرد.
لوله های حرارتی اساسا هیچ قسمت متحرکی ندارند و عموما نیاز به نگهداری نیز ندارند اگرچه گازی های غیر قابل چگالش که به درون دیواره لوله نفوذ می کنند ممکن است سرانجام باعث کاهش اثر لوله حرارتی می شود . مخصوصا وقتی که فشار بخار سیال پایین باشد.
کاربردهای نمونهای
لولههای گرمایی در کاربردهای صنعتی که در زیر میآیند به کار برده میشوند:
a) فرآیند برای گرمایش محیط: لولهی گرمایی، انرژی حرارتی از خروجی فرآیند را برای گرمایش تأسیسات انتقال میدهد. اگر هم لازم باشد هوای گرم شده نیز با آن مخلوط میگردد. نیاز به تجهیزات گرمایشی اضافی به منظور گرمایش شدیداً کاهش مییابد با از بین می رود.
b) فرآیند به فرآیند: مبدلهای حرارتی لولههای گرمایی انرژی گرمایی اتلافی حاصل از اگزوز فرآیند را بازیافت میکند و این انرژی را به هوای ورودی فرآیند منتقل میکند. هوای ورودی نیز گرم شده و برای ممان فرآیند/ دیگر فرآیندهای قابل استفاده میشود و مصرف انرژی فرآیند را نیز کاهش میدهد.
c) کاربردهای HVAC :
سرمایش: مبدلهای گرمایی لوله حرارتی تأسیسات را در تابستان خنک میکند و در نتیجه نیاز به سرما سازی را کاهش میدهد، جدا از اینکه باعث صرفه جویی عملیات در سیستم خنک سازی میشود. انرژی گرمایی از خروجی خنک سیستم بازیافت شده و به منبع هوای گرم منتقل میگردد.
گرمایش: فرآیند بالا در فصل زمستان بر عکس میشود تا هوای ورودی را گرم کند.
دیگر کاربردهای لولههای حرارتی در صنعت عبارتند از:
ó پیش گرمایش هوای احتراقی جوشاننده
مقاله درموردلوله های گرمایی و ترموسیفونها