ما هو المبادل الحراري الأنبوبي على شكل حرف U؟ ما الفرق بينه وبين المبادلات الحرارية الأخرى؟
مبادل حراري أنبوبي على شكل حرف U، كل أنبوب مُثني على شكل حرف U، وطرفاه مُثبتان على صفيحة الأنبوب نفسها. يمكن تمديد كل أنبوب بحرية لحل مشكلة التعويض الحراري. يحتوي الأنبوب على مسارين على الأقل، ويمكن إزالة حزمة الأنابيب للتنظيف، ويتمدد بحرية. من عيوبه صعوبة تنظيف الجدار الداخلي للأنبوب، وصعوبة استبداله، وقلة عدد الأنابيب المُرتبة على صفيحة الأنبوب. من مزاياه بساطة الهيكل، وخفة الوزن، وملاءمته لظروف درجات الحرارة والضغط العاليين.
المبادل الحراري اللولبي ذو الصفائح الحلزونية هو جهاز مبادل حراري فعال، مناسب لنقل الحرارة بين البخار والسائل. وهو مناسب لصناعات مثل الكيمياء، والبترول، والمذيبات، والأدوية، والأغذية، والصناعات الخفيفة، والمنسوجات، والمعادن، ودرفلة الصلب، والكوك، وغيرها. ويُصنف، حسب هيكله، إلى مبادلات حرارية لولبية غير قابلة للفصل (النوع الأول)، ومبادلات حرارية لولبية قابلة للفصل (النوعان الثاني والثالث).
تنقسم مكثفات الأنابيب إلى ثلاثة أنواع حسب المادة: مكثفات أنابيب الفولاذ الكربوني، ومكثفات أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، ومكثفات أنابيب الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ المختلطة. وتصنف حسب الشكل، ويمكن تقسيمها إلى مكثفات أنبوبية، ومبادلات حرارية حلزونية، ومبادلات حرارية عائمة الرأس، ومبادلات حرارية أنبوبية على شكل حرف U. وتنقسم حسب الهيكل إلى مكثف أنبوب واحد، ومكثف أنبوبين، ومكثف متعدد الأنابيب. تتراوح مساحة نقل الحرارة بين 0.5 و500 متر مربع. قابلة للتخصيص وفقًا لاحتياجات المستخدم. مناسبة لمعدات التبادل الحراري المستخدمة في مختلف الصناعات مثل الكيماويات، والصناعات الخفيفة، والمعادن، والأدوية، والأغذية، والألياف الكيميائية، ومناسبة بشكل خاص للاستخدام كمكثفات، لتحل محل مكثفات الفولاذ المقاوم للصدأ الحالية، ومكثفات المينا، ومكثفات الجرافيت، والمكثفات الزجاجية. يكون التأثير ملحوظًا بعد الاستخدام.
يتصل أحد صفيحتي الأنبوب في المبادل الحراري ذي الرأس العائم بالغلاف الخارجي بواسطة شفة، بينما لا يتصل الصفيحة الأنبوبية الأخرى بالغلاف الخارجي، مما يسمح للأنبوب بالتمدد والانكماش بحرية عند التسخين أو التبريد. ومع ذلك، يتصل بهذه الصفيحة الأنبوبية غطاء علوي يُسمى "الرأس العائم".
لذلك، يُطلق على هذا النوع من المبادلات الحرارية اسم المبادلات الحرارية ذات الرأس العائم. ميزته هي إمكانية سحب حزمة الأنابيب للخارج لسهولة التنظيف؛ كما أن تمدد حزمة الأنابيب لا يقيده الغلاف، لذلك عندما يكون فرق درجة الحرارة بين وسيطي المبادل الحراري كبيرًا، لا يُسبب فرق التمدد الحراري بين حزمة الأنابيب والغلاف إجهادًا ناتجًا عن فرق درجة الحرارة. أما عيوبه فتتمثل في هيكله المعقد وتكلفته المرتفعة.