سازنده مبدل حرارتی صفحه ای
- generalsanat_vahid
مبدل حرارتی صفحه ای
مبدل حرارتی صفحه ای یکی از زیرمجموعه های کاربردی در تاسیسات گرمایش مرکزی است که با استفاده از صفحات فلزی که به طور ویژه در اسکلت فلزی قرار داده شده اند، گرما را انتقال می دهد. این تجهیزات دارای صفحات فلزی موجدار یا شیاردار هستند که به کمک واشرهای پلیمری به یکدیگر متصل شده و با افزایش تلاطم در سیال جاری، تبادل حرارت را با راندمان بالایی انجام می دهند.
مبدل حرارتی صفحه ای چیست؟
یکی از مهمترین و اصلی ترین تجهیزات مورد استفاده در سیستم های گرمایش و سرمایش مبدل های حرارتی هستند که وظیفه آنها انتقال دما و گرما بین سیالات جاری است. مبدل حرارتی صفحه ای همانطور که از نامش پیداست از تعداد زیادی صفحه فلزی تشکیل شده است که توسط واشرهای پلیمری از هم جدا شده اند. واشر مورد استفاده برای این صفحات در یک طرف دایره ای و در طرف دیگر دایره ای ندارد که در قسمت پایینی برای قرار دادن این دو سوراخ برعکس در نظر گرفته می شود.
با توجه به تفاوت قسمت بالایی و پایینی این واشرها، نحوه قرارگیری صفحات به این صورت است که صفحه اول بین اسکلت فولادی، صفحه دوم معکوس و سپس صفحه اول قرار می گیرد و غیره. دلیل این چیدمان ورق های موجدار فلزی فراهم آوردن شرایط جابجایی و انتقال سیال و انتقال حرارت است. به طور کلی در این مبدل ها قاب متحرک، قاب ثابت، میله حفاری، تکیه گاه، میله های هدایت، پیچ های فشاری، صفحات مبدل و واشر (Gasket) اجزای اصلی هستند.
مبدل حرارتی صفحه ای چگونه کار می کند
برای درک بهتر نحوه کار این مبدل ها و اینکه چرا صفحات خاصی در کنار هم چیده شده اند، نحوه کار این دستگاه در اینجا آمده است:
همانطور که گفته شد مبدل های صفحه ای از چندین صفحه موجدار تشکیل شده است که با واشر پلیمری از یکدیگر فاصله گرفته و در نهایت به کمک پیچ و مهره های صفحه ای مخصوص در داخل اسکلت فولادی قرار می گیرند. این صفحات دارای سوراخ هایی در چهار لبه هستند که برای جریان یافتن سیال استفاده می شود.
سیال داغ از یک جهت در بالای دستگاه وارد می شود و با ورود به صفحه اول، در صورتی که واشر قرار داده شده روی حفره دایره ای داشته باشد، امکان انتقال سیال روی صفحه وجود نخواهد داشت و در نتیجه به آن منتقل می شود. بشقاب بعدی در صفحه بعدی چون واشر روی حفره بدون دایره قرار دارد، سیال روی صفحه شیاردار جریان می یابد و سیال داغ بین صفحات سرد و گرم قرار می گیرد. سیال داغ به صفحه بعدی منتقل نمی شود و از حفره عبور می کند و پس از عبور از صفحه بعدی دوباره بین صفحات سرد و گرم پر می شود. با تکرار این حالت، یکی در بین بین دو صفحه سیال داغ قرار می گیرد.
در سمت دیگر مبدل صفحه ای، سیال سرد وارد شده و فضای بین صفحات سیال سرد One in between مانند بالا قرار می گیرد. به دلیل تلاطم زیادی که در جریان سیال روی صفحات ایجاد می شود، تبادل حرارت با راندمان بسیار بالایی توسط این دستگاه انجام می شود.
مهم ترین نکته این است که روند چیدمان صفحات و نحوه قرار دادن واشر روی آنها به گونه ای است که امکان نفوذ سیال داغ بین دو صفحه وجود ندارد و مایع سرد بین دو صفحه بعدی وجود دارد.
انواع مبدل های حرارتی صفحه ای
بسته به ساختار و نصب تجهیزات مورد نیاز در این مبدل ها می توان آنها را به گروه های مختلفی تقسیم کرد که از نظر کارایی با هم تفاوت دارند. انواع مبدل های صفحه ای عبارتند از:
مبدل حرارتی صفحه واشر
یکی از بهترین و رایج ترین انواع مبدل های حرارتی این گزینه است که فاصله بین صفحات مجاور با واشر پلیمری پوشانده شود. استفاده از واشر برای اتصال این صفحات، تعویض و جابجایی صفحات را در زمان کمتر و به راحتی ممکن می سازد.
مبدل صفحه جوش (Compabloc)
مبدل های حرارتی جوشکاری به گونه ای طراحی شده اند که صفحات با فاصله 5 میلی متر با جوش به هم متصل می شوند. به همین دلیل امکان جابجایی صفحات فلزی وجود ندارد و بیشتر در سیستم های برودتی صنعتی کاربرد دارند. یکی از مهم ترین ویژگی های مثبت این دسته از مبدل ها تحمل فشار زیادی است.
صفحه نیمه جوش H.E.
این گروه از مبدل های صفحه ای ترکیبی از دو نمونه قبلی است به طوری که صفحات دو به دو توسط واشر و دو جفت از آنها با جوش به هم متصل می شوند و این روند ادامه دارد. فرآیند تعمیر، تعویض و شستشوی صفحات در این گروه از مبدل های نیمه جوشی نسبت به تمام جوش ها آسان تر است.
از انواع دیگر این مبدل ها می توان به نوع پیچی، جوشی و لحیم کاری باوکس اشاره کرد که از نظر کارایی و نحوه قرارگیری و چیدمان صفحات در اسکلت فلزی متفاوت است.
طراحی و ساخت مبدل حرارتی صفحه ای
فشار ناشي از جريان سريع سيال سرد و گرم در دستگاه و تاثيرات منفي كه فشارهاي وارده بر اين تجهيزات ممكن است داشته باشد، در طراحي مبدل حرارتي صفحه اي بايد به چند موضوع مهم توجه شود:
متریال استفاده شده برای صفحات و فریم های دستگاه بسیار مهم است و باید در برابر نوسانات دما و خوردگی مقاومت بالایی داشته باشد. مبدل های تولید شده در گروه صنعتی سون از صفحات 316، 304 استنلس استیل و تیتانیوم تشکیل شده است.
واشرهای به کار رفته در این مبدل ها بسیار حائز اهمیت هستند و در هنگام انتخاب باید به کیفیت آنها توجه شود. این امر به ویژه در مواقعی که دمای سیال ورودی بالای 60 درجه سانتیگراد باشد یا نوسانات دما زیاد باشد اهمیت دارد. واشرهایی که برای دمای زیر 120 درجه سانتیگراد استفاده می شوند EPDM هستند که برای انتقال بخار و آب استفاده می شوند. در شرایطی که دمای سیال کمتر از 90 درجه سانتیگراد است، از واشر MBR و VITON برای سیالات روغنی و هیدروکربن ها در دمای زیر 220 درجه سانتیگراد استفاده می شود.
طراحی باید به گونه ای انجام شود که امکان افزودن یا کاهش صفحات در صورت نیاز وجود داشته باشد.
قیمت مبدل حرارتی صفحه ای
قیمت انواع مبدل های حرارتی صفحه ای یکسان نیست و این تجهیزات را می توان بر اساس عوامل مختلفی قیمت گذاری کرد. تعداد صفحات استفاده شده در دستگاه، اندازه و ابعاد مبدل حرارتی، نوع صفحات، نوع مبدل (واشر، نیمه جوشی و جوشی) و جنس سایر قطعات به کار رفته در آن مشخص می شود.
خرید مبدل حرارتی صفحه ای
هایپر رولمان صنعت یکی از بزرگترین و مجرب ترین تیم ها در زمینه طراحی و ساخت مبدل های حرارتی پوسته و لوله و سایر تاسیسات گرمایش مرکزی می باشد که انواع مبدل های حرارتی صفحه ای را نیز مطابق با استانداردهای روز دنیا تولید کرده است. کارشناسان هایپر رولمان صنعت برای اطلاع بیشتر از ویژگی های این مبدل حرارتی آماده مشاوره و راهنمایی قبل از خرید مبدل های صفحه ای می باشند.
کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای
به دلیل تلاطم جریان زیاد بین صفحات این دسته از مبدل های حرارتی، تبادل حرارت در آنها با راندمان بالایی انجام می شود و تحمل فشار در سطح مطلوبی قرار دارد. به همین دلیل از این مبدل ها در صنایع مختلف استفاده می شود که مهمترین کاربردهای این تجهیزات عبارتند از:
· سیستم های سرمایش و گرمایش ساختمان های مسکونی
· به عنوان سیستم خنک کننده در کندانسورها و اواپراتورها استفاده می شود
· انتقال حرارت در موتورخانه ها
· استفاده در سیستم های برودتی و چیلرها
مزایای مبدل حرارتی صفحه ای
از مهمترین مزایای این مبدل های حرارتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
· راندمان بسیار بالا به دلیل تلاطم زیاد در جریان سیالات سرد و گرم
· به دلیل اختصاص فضای کمتر بین صفحات، فضای کمتری را اشغال می کند
· وزن سبک مبدل ها به دلیل فضای کم بین صفحات و مقدار کم سیال سرد و گرم بین آنها
· تعمیر و تعویض آسان صفحات و واشرهای دارای ایراد (برای تعمیر آسان دستگاه لازم است در هنگام نصب فضای خالی حداقل دو برابر عرض دستگاه از دو طرف اختصاص داده شود)
· انتقال و تبادل حرارت در زمان کوتاه به دلیل فضای کم اختصاص داده شده بین صفحات
· رسوب کم به دلیل تلاطم زیاد سیالات سرد و گرم (با نظارت مستمر بر ته نشینی می توان راندمان دستگاه را در حد مطلوبی تنظیم کرد)
· قابلیت قرار دادن فیلتر در ورودی مبدل حرارتی صفحه ای برای جلوگیری از ورود ذرات به داخل دستگاه