منبع کویل دار

منبع کویل دار

منبع کویل دار یا منبع کویلی نوع ساده تر از مبدل های حرارتی پوسته و لوله (shell &tube) می باشد که از آن برای تولید و ذخیره آبگرم مصرفی در مصارف خانگی ، تجاری و صنعتی سبک و نیمه سنگین استفاده می شود.

مخزن کویلی بسته به فضای موتورخانه از یک استوانه فلزی ایستاده یا افقی ، دو عدد عدسی محدب در بالا و پایین و یک یا چند رشته کویل دار تشکیل می شود.

بدنه این منبع از جنس ورق گالوانیزه گرم با ضخامت ۳ تا ۱۶ میلیمتر بسته به ابعاد ظرفیت ، فشار و…. تولید می شود . کویل ها می تواند از جنس مس ، استیل یا گالوانیزه بر حسب نوع مصرف انتخاب شود . شکل ظاهری منبع کویل دار مارپیچ یا اسپیرال ، حلزونی و یو شکل می باشد.

کاربرد منبع کویل دار

در این نوع مخازن آب داغ یا بخار تهیه شده توسط دیگ، داخل یک کویل حرارتی که از چند شاخه لوله رفت و برگشتی از جنس مس تشکیل شده، گردش نموده، پس از تبادل حرارت با دیوار لوله مسی از کویل خارج می‌گردد. این تبادل باعث گرم شدن لوله مسی و در نهایت، گرم شدن آب سرد لوله خارجی می‌شود.

نحوه کار منبع کویل دار

در اصل منبع کویل دار نوعی مبدل حرارتی پوسته – لوله با مکانیزمی شبیه آبگرمکن است. همه مبدل های حرارتی بر اساس یک اصل ساخته شده اند ، یعنی یک سیال داغ در اطراف یک مایع  سردتر جریان می یابد و  گرمای آن (و بنابراین انرژی آن)در جهت جریان سرما منتقل می شود . درون منبع کویل دار دو سیال با دماهای مختلف به طور غیر مستقیم نزدیک به هم قرار می گیرند و از طریق یک رسانا تبادل حرارت می کنند.

در همه انواع مخازن کویلی دقیقا همین اتفاق می افتد ، آب یا بخار گرم تولید شده  توسط بویلر یا دیگ بخار در کویل جریان می یابد و سپس آب سرد به دورن منبع جریان یافته در تماس با کویل قرار می گیرد و گرم می شود.

منبع کویل دار از دو قسمت مخزن اصلی و کویل تشکیل شده است. منابع کویلی بر اساس نوع کاربرد اعم از بار حرارتی سیستم ، فشار کاری و… معمولا از ورق گالوانیزه و استیل و لوله های حرارتی رفت و برگشتی از جنس مس ، استیل و فولادی می باشد. ضخامت ورقه های بدنه منبع وابسته به کاربری از ۴ میلی متر الی ۱۶ میلی متر متغیر است.

ظرفیت منبع کویل دار

منبع کویل دار در ظرفیت های ۳۰۰ الی ۱۰۰۰۰ لیتر و در دو حالت ایستاده (عمودی) و خوابیده (افقی) بسته به نیاز سیستم تولید می شود . در انتخاب منابع کویلی باید به عرض و ارتفاع درب ها و اندازه ورودی ها و ابعاد موتور خانه دقت کرد .

محاسبه حجم یا ظرفیت منبع کویل دار معمولاً بر حسب میزان تقاضای محل اعم از منازل مسکونی، کارخانجات، استخرها و … محاسبه می‌شود.

ضریب تقاضا

ضریب تقاضا ضریبی است که که به خاطر همزمان نبودن استفاده در میزان مصرف ضرب می شود.

ضریب ذخیره

ممکن است منابع ذخیره آب در زمان استفاده در پیک بار، به شدت آب کم کنند و آب سرد جبرانی وارد آنها شود که این آب سرد باعث سرد شدن کل منبع می شود و حرارت دیگ، نمی تواند گرمای مورد نیاز برای متعادل کردن این حرارت را تامین کند، به همین دلیل ضریبی به نام ضریب ذخیره منبع در حجم مصرف بدست آمده ضرب می شود تا از یکنواختی درجه حرارت در زمان پیک مصرف اطمینان حاصل شود. این ضریب برای کاربری های مختلف، متفاوت است.

برای محاسبه ظرفیت مخزن مورد نیاز منبع کویل دار، درجه حرارت آب مصرفی و درجه حرارت بویلر هر کدام مورد نیاز است. در صورت قرار دادن این اعداد در اختیار کارخانجات سازنده منبع کویل دار، توان محاسبه ظرفیت آن ها را خواهند داشت.

انواع منبع کویل دار

منابع کویل دار را بر اساس نحوه قرارگیری هندسی در سیستم می توان به دو دسته ایستاده و افقی تقسیم نمود که بسته به فضای در دسترس در داخل موتورخانه طراحی و استفاده می گردد.

منبع کویلی عمودی یا افقی از نظر کارآیی و استفاده تفاوتی با یکدیگر ندارند. اما به صورت کلی استفاده از منابع عمودی به دلیل اشغال سطح کمتر، بیشتر مورد استقبال قرار میگیرد.

منابع کویل دار از نظر نوع سیال گرم کننده

منابع کویل دار از نظر نوع سیال گرم کننده به دو نوع آب به آب و بخار به آب تقسیم می شوند. در شرایطی که آبگرم مصرفی توسط آبگرم بویلر گرم شود به آن آب به آب و اگر آبگرم مصرفی توسط بخار گرم شود به آن بخار به آب می گویند. از منابع کویل دار بخار به آب معمولا در پروژه های صنعتی یا بیمارستانی استفاده می گردد.

منبع کویلی تک ­کویل و دو کویل

منابع کویلی معمولا به صورت تک کویل ساخته میشوند. اما در برخی مواقع به صورت دو کویل نیز می توانند تولید شوند.

جنس منبع کویل دار

منابع کویل دار اغلب از ورق فولادی با روکش گالوانیزه گرم ساخته می شود غیر از مواردی که کاربری خاصی مدنظر خریدار باشد.

منبع کویل دار استیل

همانطور که در دسته بندی انواع منبع کویل دار از نظر جنس بدنه گفته شد؛ منبع کویل دار می تواند از آهن سیاه ، گالوانیزه گرم و یا استنلس استیل ساخته شود . به منابع کویلی که از ورق استنلس استیل گرید۳۰۴ و گاها۳۱۶ ساخته می شود منبع کویل دار استیل می گویند . در کاربری هایی که از حساسیت بالایی برخوردار هستند یا احتمال پوسیدگی منبع به دلیل خاصیت خورندگی سیال درون آن وجود دارد از منبع کویل دار استیل استفاده می گردد . بسته به سفارش و یا میزان خورندگی و حرارت دمایی سیال می تواند کویل و تمامی اتصالات نیز از جنس استنلس استیل تولید شود . این منبع دارای طول عمر و ماندگاری بالا و مقاومت در برابر مواد خورنده و اسیدی بوده و قابل بازیافت نیز می باشد.

جنس و فرم کویل در منابع کویلی

به دلیل انتقال حرارت بالا کویل مورد استفاده در منبع کویل دار اغلب از جنس مس تولید می شود. به طور مثال در مواردی که آب مصرفی خورنده بوده یا جنس بدنه منبع استنلس استیل باشد از کویل استنلس استیل نیز استفاده می شود.

کویل منابع کویلی برای  امکان سرویس و رسوب زدایی آسانتر به صورت نرمال به فرم U شکل تولید می شود.

یکی دیگر از شکل های کویل، شکل اسپیرال است که یک لوله مارپیچ از جنس فولاد یا استنلس استیل در داخل منبع قرار می گیرد. به دلیل عدم امکان سرویس و رسوب زدایی کویل و حتی تعویض آن در صورت بروز مشکل ، استفاده از منبع کویل دار اسپیرال توصیه نمی شود، مگر در پروژه ها و موارد خاص.