همه چیز درباره مبدل های حرارتی صفحه ای

همه چیز درباره مبدل های حرارتی صفحه ای

انتقال حرارت و جریان سرمایش و گرمایش در صنایع مختلف مانند صنعت نفت و سیستم های تسویه فاضلاب کاربرد دارد. دستیابی به حداکثر بهره وری انرژی و عملکرد قابل اعتماد، بهترین انتخاب هر صنعتگری است. گروه صنعتی توانکار با ارائه خدمات تعمیر و نگهداری مبدل های حرارتی این فرصت را برای شما صنعتگر عزیز فراهم آورده است که بتوانید از تجهیزات صنعتی خود بیشترین بهره وری را داشته باشید. وظیفه مبدل های حرارتی انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم می باشد. یکی از پر کاربردترین انواع این مبدل ها، مبدل های حرارتی صفحه ای است. در این مقاله از گروه صنعتی توانکار به معرفی و ارائه اطلاعاتی درباره مبدل های حرارتی صفحه ای خواهیم پرداخت. پس تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

مبدل حرارتی صفحه ای چیست؟

در مبدل های حرارتی صفحه ای، انتقال حرارت بین دو سیال از طریق صفحه ای فلزی و نازک اتفاق می افتد. این مبدل ها از مجموعه ای از صفحات موازی و موج دار تشکیل شده است. این صفحات فلزی کنار هم قرار می گیرند و کانال های عبور سیال را شکل می دهند. جنس این صفحات معمولا از فولاد ضدزنگ (Stainless steel) از جمله تیتانیوم، نیکل و آلیاژ های نیکل است که توسط واشرهای لاستیکی مخصوصی، کانال های عبور سیال را به وجود می آورند. شکل موج گونه این صفحات باعث ایجاد آشفتگی در جریان سیال حتی با سرعت های پایین می شود. نتیجه این آشفتگی در جریان سیال این است که نسبت به کانال های صاف یا لوله ای، افت فشار و همچنین ضریب انتقال حرارت به طور چشمگیری افزایش می یابد. به طور کلی برای افزایش ضریب انتقال حرارت از مکانیزم های زیر بهره گرفته می شود:

• جریان های چرخشی
• مسیر های عبور جریان با قطر هیدرولیکی کوچک
• لایه های مرزی شکسته و دوباره به هم می پیوندد
• افزایش سطح انتقال حرارت موثر

مبدل های حرارتی صفحه ای برای سیالاتی که به دما حساس هستند مناسب است. این مبدل ها یکی از رایج ترین انواع مبدل های حرارتی هستند و به همین دلیل در صنایع غذایی و مصارف بهداشتی کاربرد زیادی دارند.

انواع مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل صفحه ای با اندازه و ابعاد در انواع مختلفی تولید می شوند که در ادامه ۶ نوع از آنان را شرح خواهیم داد:

• مبدل حرارتی صفحه ای واشر دار

مبدل حرارتی صفحه ای واشردار یک دستگاه تبادل حرارتی کارآمد است که از یک سری ورق‌ها و واشرهای فلزی نازک راه راه تشکیل شده است. سیالات سرد و گرم بین صفحات توسط واشرهای آب بندی جدا می شوند، به طوری که آنها به طور مستقل در کانال های جریان در دو طرف جریان می یابند. ضریب انتقال حرارت در این نوع مبدل 3 تا 5 برابر بیشتر از مبدل های پوسته و لوله است.

• مبدل حرارتی صفحه ای لحیم کاری شده

مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری شده (BPHE) نوعی مبدل حرارتی پارتیشنی است. این یک نوع مبدل حرارتی با راندمان بالا است که با چیدن یک سری ورق های فلزی با شکل موجدار مشخص و لحیم کاری در یک کوره خلاء ساخته می شود. کانال های مستطیلی نازکی بین صفحات مختلف تشکیل می شود و تبادل حرارت از طریق صفحات انجام می شود.

• مبدل حرارتی چند بخشی

مبدل حرارتی صفحه ای چند بخشی نیز نوعی مبدل حرارتی صفحه واشر است. مبدل حرارتی صفحه ای چندبخشی را می توان برای گرم کردن و خنک کردن دو یا چند سیال استفاده کرد که معمولاً توسط پارتیشن میانی جدا می شوند و می توان آن را به دو، سه یا چهار بخش و غیره ساخت. صفحه پارتیشن میانی دارای سوراخ های اتصال برای عبور سیال است.

• مبدل حرارتی صفحه ای کاملاً جوشی

مبدل حرارتی صفحه کاملاً جوش داده شده یک مبدل حرارتی صفحه ای ساخته شده از یک سری صفحات فلزی موجدار است که با لیزر یا آرگون جوش داده شده اند. گروه صفحه با جوش با نوارهای قالب گیری به هم متصل می شوند. از آنجایی که آب بندی واشر وجود ندارد، مقاومت در برابر دما و فشار بالاتری دارد. می توان آن را در شرایطی با دمای بسیار بالا و فشار بالا اعمال کرد.

• مبدل حرارتی صفحه ای جریان آزاد:

طراحی صفحه PHE جریان آزاد در نقطه تماس فلز صفر در مسیر عبور محیط و ورودی پورت های ورودی تخصصی شده است. چنین طراحی تضمین می کند که جایی برای الیاف یا ناخالصی ها برای ایجاد چسبندگی یا تجمع وجود ندارد. طراحی ورودی درگاه ورودی ناحیه توزیع، PHE را برای دریافت تلاطم سطح بالا و کارایی بهبود یافته تضمین می کند.

اجزای مبدل صفحه ای

مبدل های حرارتی صفحه ای به طور کلی دارای قسمت های زیر از جلو به عقب هستند.

بدنه جلو با اتصالات ورودی و خروجی و اطلاعات مبدل حرارتی

• شفت های بلبرینگ بالا و پایین برای تثبیت صفحات مبدل حرارتی استفاده می شود
• اولین صفحه ای که از تماس مایعات با بدنه جلویی جلوگیری می کند
• صفحات جریان مبدل حرارتی که اجازه عبور سیالات را می دهد و انتقال حرارت را فراهم می کند
• آخرین صفحه ای که از تماس مایعات با بدنه عقب جلوگیری می کند
• بدنه عقب با مجموعه ای که با دستورالعمل های تعمیر و نگهداری روی شفت ها قابل حرکت است
• گل میخ ها و واشرهایی که صفحات را در یک اندازه سفت نگه می دارند

اگر علاقه مند به اطلاعات بیشتر در این زمینه هستید می توانید مقاله مبدل های حرارتی دو لوله ای را نیز مطالعه فرمایید. 

نتیجه گیری

مبدل های حرارتی یکی از انواع بسیار پرکاربرد مبدل های حرارتی هستند که در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی و دیگر صنایع استفاده می شوند. گروه صنعتی توانکار با استفاده از کارشناسان و متخصصین زبده، در زمینه تعمیر و نگهداری مبدل های حرارتی صفحه ای نیز در خدمت صنعت گران عزیز می باشد. برای مشاوره بیشتر کافی است با پشتیبانی وبسایت تماس حاصل فرمایید.