جایگاه مبدل حرارتی صفحه ای در صنعت

امروزه مبدل‌های حرارتی یکی از وسایلی است که در صنعت کاربرد زیادی دارند. تنوع این مبدل‌ها با توجه به نوع کاربرد و ویژگی‌هایشان بسیار است. مبدل حرارتی صفحه ای از رایج‌‌ترین نوع مبدل‌ها است. خوب است برای استفاده از این قطعه با کاربرد مبدل‌های حرارتی صفحه ای آشنا بشوید.

مبدل حرارتی چیست؟

شاید در ابتدا از خودتان بپرسید که مبدل‌های حرارتی چه دستگاهی هستند و کاربردشان چیست. مبدل‌های حرارتی دستگاهی هستند که وظیفه انتقال حرارت بین دو یا چند سیال را بر عهده دارند. بدون وجود این دستگاه‌ها انتقال حرارتی بین بخش‌های مختلف شکل نمی‌گیرد و فرآیندها امکان‌ناپذیر می‌شوند. از این مبدل‌ها در بخش‌های مختلف صنعتی استفاده می‌کنند؛ مثلاً سیستم‌های گرمایشی، موتورخانه، تأسیسات، تهویه مطبوع، صنایع تبرید، صنایع غذایی، نیروگاه‌های تولید برق، صنعت نفت، گاز و پتروشی.

آشنایی با مبدل‌‌ حراتی صفحه ای

یکی از معروف‌ترین مبدل‌های حرارتی، مبدل حرارتی صفحه ای یا (PHE) است. این نوع مبدل را «دکتر ریچارد سِلیگمن» در سال 1923 ساخت. مبدل‌های حرارتی صفحه ای را نوعی از مبدل‌های حرارتی فشرده می‌دانند. این مبدل‌ها دارای سطوحی نازک، موازی و خمیده هستند. در بین این صفحه‌ها کانال‌هایی گذاشته‌اند که سیال از داخل آن‌می‌گذرد. با استفاده از آن‌ها انتقال حرارت بین سیال سرد و گرم صورت می‌گیرد. خمیدگی موجود در سطوح مبدل حرارتی صفحه ای، آشفتگی جریان را در سرعت‌های خیلی کم به وجود می‌آورد. به همین خاطر ضریب انتقال حرارت در مبدل‌های صفحه ای نسبت به دیگر مبدل‌ها بیشتر است.

اگر برای خرید مبدل های حرارتی صفحه ای مشتاق هستید، به صفحه ” خرید مبدل حرارتی ” سری بزنید.

انواع مبدل حرارتی صفحه ای

انواع مختلفی از این نوع مبدل در بازار موجود است که هرکدام کارایی ویژه‌ای دارند. این مبدل‌ها شامل مبدل‌های صفحه‌ای واشردار، لحیم‌کاری‌شده و جوشی هستند.

مبدل‌های صفحه‌ای واشردار

مبدل صفحه ای واشردار نسل اول مبدل‌های حرارتی هستند. در این مبدل‌ها سطوح را با استفاده از واشرها به هم متصل می‌کنند.

مبدل‌های حرارتی صفحه ای لحیم‌کاری‌شده

در مبدل‌های صفحه ای لحیم‌کاری‌شده، برای اتصال صفحه‌ها از لحیم استفاده می‌کنند که معمولاً از جنس مس است. در این حالت دیگر نمی‌توانید برای تمیزکاری و تعمیر به داخل قطعه دسترسی داشته باشید. این نوع مبدل می‌تواند دمای بیشتر از 200 درجه سانتی‌گراد و فشار بیشتر از 30 بار را تحمل کنند.

مبدل صفحه ای جوشی

این نوع مبدل‌ها، آخرین نسل مبدل‌های صفحه‌ای هستند. همان طور که از اسمش پیداست، در این مبدل‌ها از جوش برای متصل‌کردن صفحه‌ها استفاده می‌کنند. این مبدل‌ها دمای 350 درجه و فشار 60 بار را تحمل می‌کنند.

عملکرد انتقال حرارت در این مبدل‌ها تفاوت زیادی ندارد؛ اما به‌خاطر ساختار مزایا و معایبی نسبت به هم دارند. در ادامه قصد داریم مبدل‌های حرارتی صفحه ای واشردار را بررسی کنیم.

اجزای تشکیل دهنده مبدل‌های حرارتی صفحه ای واشردار

این قطعه بخش‌های مختلفی دارد که خوب است آن‌ها را بشناسید.

• سطوح حرارتی، اصلی‌ترین بخش در این نوع مبدل‌ها است. تعداد، جنس و نوع این صفحه‌ها را براساس فرآیندهای مختلف مشخص می‌کنند.
• واشرها نقش مهمی در مبدل حرارتی صفحه ای دارند. آن‌ها کانال‌ها را آب‌بندی و مسیر حرکت سیال در دستگاه را معین می‌کنند. در بازار انواع مختلفی از واشرها مثل Viton، HNBR، EPDM، NBR و… موجود است. هرکدام از آن‌ها را بر اساس نوع سیال، دما و فشار لازم در فرآیند انتخاب می‌کنند.
• فریم ثابت و متحرک، میله‌های راهنما، پیچ‌های فشاری از دیگر بخش‌های مبدل حرارتی صفحه ای هستند. باوجود این بخش‌ها، قطعه دارای استحکام مکانیکی کافی است.
• مبدل‌های حرارتی صفحه ای واشردار تعدادی نازل وروردی و خروجی دارند. این نازل‌ها سیال یا مایع را به داخل و خارج مبدل هدایت می‌کنند.

برای مشاهده تمام محصولات ما به سایت ترمو کلیک نگاهی بیندازید.

طرز کار مبدل حرارتی صفحه ای واشردار

سطوح قرارگرفته در این مبدل، شبکه‌ای مثل شبکه لانه زنبور را به وجود می‌آورند. سیال سرد و گرم در فرآیند انتقال حرارت از این شبکه حرارت می‌گذرند. در این فرآیند دو سیال از نازل‌های ورودی وارد مبدل می‌شوند و در خلاف مسیر هم حرکت می‌کنند. صفحه‌های مواجی که دارای سیال گرم و سرد هستند، یکی‌درمیان کنار هم قرار گرفته‌اند. این سطوح به‌طور موازی در یک ردیف هستند و سیال گرم و سرد بین آن‌ها گردش می‌کند. به‌خاطر خمیدگی صفحه‌ها حرکت سیال به‌صورت مواج درمی‌آید و انتقال حرارت انجام می‌شود.

مزایای مبدل حرارتی صفحه ای واشردار

• یکی از ویژگی‌های خوب در این مبدل‌ها دسترسی راحت به اجزای داخلی آن‌ها است. صفحه پشتی مبدل به‌آسانی باز می‌شود. به همین خاطر می‌توانید به‌راحتی این قطعه را تمیز و در زمان خرابی، تعمیر کنید.
• وجود چین و خمیدگی در سطوح آشفتگی جریال سیال را افزایش می‌دهد. این کار باعث افزایش انتقال حرارت می‌شود و تأثیر مستقیمی در بازدهی گرمایی مبدل دارد.
• وزن مبدل‌های حرارتی صفحه ای کم است و فضای کمتری اشغال می‌کنند.
• این نوع از مبدل‌ها نیاز به فضایی مجزا برای جداسازی ندارند؛ اما برای دیگر مبدل‌ها باید این فضا را مهیا کرد.

معایب مبدل‌های حرارتی صفحه ای واشردار

دور از انتظار نیست که مبدل‌های صفحه‌ای با توجه به میزان کارآیی قیمت بیشتری نسبت به دیگر مبدل‌ها داشته باشند. زمانی که یکی از واشرها نشت داشته باشد، سیال‌های گرم و سرد با هم مخلوط می‌شوند. در این حالت پیداکردن صفحه نشت‌دار کمی سخت است. تعویض واشرها در این مبدل سخت و پرهزینه است. گاهی مجبور می‌شوید برای عوض‌کردن واشرهای صفحه، قطعه را به محل تولید بفرستید. از این وسیله نمی‌توانید در فرآیندهای فشار بالا استفاده کنید. فشار زیاد باعث خارج‌شدن واشرهای صفحه مبدل می‌شود. اصطلاحاً به این حالت «دررفتگی واشر» می‌گویند. بهتر است برای انجام این نوع فرآیندها از مبدل های صفحه ای جوشی استفاده کنید. محکم‌کردن بیش از اندازه پیچ‌ها در زمان جاگذاری پشته مبدل، باعث خردشدن صفحه‌ها می‌شود.

مبدل حرارتی صفحه ای یکی از پرکاربردترین دستگاه‌ها در صنعت است. تلاش کردیم در این مقاله نحوه عملکرد و اجزای آن را به شما معرفی کنیم. برای خواندن مطالب بیشتر درباره تجهیزات گرمایشی و سرمایشی می‌توانید به سایت ترمو کلیک مراجعه کنید.