مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای (PHEs) به عنوان دستگاه های نمونه در قلمرو مهندسی حرارتی هست .آنها  انتقال حرارت کارآمد را در صنایع مختلف تسهیل می کنند. همانطور که در پیچیدگی‌های PHE ها تحقیق می‌کنیم، علم زیربنایی حاکم بر عملکرد آن‌ها، صنایع متنوعی که از استفاده از آن‌ها سود می‌برند و پیشرفت‌های نوآورانه‌ای که به افزایش عملکرد آنها ادامه می‌دهند را کشف خواهیم کرد. در اینجا به بررسی مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن و مزایا و معایب آن و غیره می پردازیم.

یک مبدل حرارتی صفحه ای از صفحات فلزی برای انتقال حرارت بین دو سیال استفاده می کند. در شرکت مهندسی اکسرژی که زیر مجموعه ی گروه بزرگ طراحان کالا هست، صفحات راه راه یک مبدل حرارتی صفحه ای به گونه ای طراحی شده اند که انتقال حرارت را از طریق یک سطح بزرگ و در عین حال فشرده بهینه می کند. این میتواند به این معنی باشد که گرما را می توان از یک مایع یا گاز به مایع دیگر، به راحتی و کارآمد منتقل کرد. اکسرژی سازنده و تولید کننده مبدل حرارتی صفحه ای می تواند به شما مشاوره دهد.

جهت خرید انواع مبدل حرارتی صفحه ای کلیک کنید

 

مبدل حرارتی صفحه ای یک جزء حیاتی در سیستم‌های حرارتی را نشان می‌دهند و وسیله‌ای همه‌کاره و کارآمد برای انتقال حرارت بین سیالات ارائه می‌دهند. این دستگاه ها به دلیل طراحی جمع و جور، سرعت انتقال حرارت بالا و کاربرد در صنایع مختلف مانند HVAC، فرآوری شیمیایی، تبرید و تولید برق شهرت یافته اند. اصل کلیدی در پشت عملیات آنها، آرایش مخالف جریان صفحات نازک متعدد است که امکان تبادل بهینه انرژی حرارتی بین دو جریان سیال را بدون اختلاط فراهم می کند.

اجزای مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن

مبدل حرارتی صفحه‌ای یک سیستم پیچیده است که از تعدادی اجزاء مختلف تشکیل شده است، هرکدام وظایف خاص خود را در انتقال حرارت بر عهده دارند. در زیر به توضیح اجزای اصلی مبدل حرارتی صفحه‌ای پرداخته خواهد شد.

  • صفحات مبدل حرارتیصفحه ای :

صفحات اصلی مبدل حرارتی صفحه‌ای که به عنوان سطح انتقال حرارت به کار می‌روند. این صفحات معمولاً از جنس‌های فلزی مثل آلومینیوم یا فولاد ساخته می‌شوند تا خواص حرارتی مناسبی داشته باشند.

 

  • فین‌ها یا لوله‌های مارپیچ:

این اجزاء بر روی صفحات مبدل حرارتی نصب می‌شوند و سطح انتقال حرارت را افزایش می‌دهند. فین‌ها یا لوله‌های مارپیچ معمولاً به شکل‌های خاصی طراحی می‌شوند تا مسیر مناسبی برای جریان مایع یا گاز فراهم کنند.

  • کانال‌ها یا لوله‌ها:

این اجزاء جهت انتقال مایع یا گاز به طول فین‌ها یا لوله‌های مارپیچ استفاده می‌شوند. آنها در میان فضای خالی بین صفحات مبدل حرارتی قرار گرفته و حرارت را از یک سو به سوی دیگر انتقال می‌دهند.

  • مفصل‌ها و اتصالات:

این اجزاء جهت اتصال صفحات مبدل حرارتی به یکدیگر و ایجاد یک ساختار متراکم و محکم مورد استفاده قرار می‌گیرند. اتصالات باید به گونه‌ای باشند که از دیپلماسی حرارتی جلوگیری کنند.

  • سیستم تغذیه مایع یا گاز:

این سیستم شامل پمپ‌ها، مخازن، لوله‌ها و سایر اجزاء مرتبط با جابجایی و تغذیه مایع یا گاز درون مبدل حرارتی است. این سیستم برای ایجاد جریان مستمر و موثر مایع یا گاز اطراف صفحات مبدل حرارتی ضروری است.

  • سیستم تخلیه حاصل:

این شامل لوله‌ها، صمام‌ها و دیگر اجزاء مورد استفاده برای تخلیه مایع یا گاز گرم از مبدل حرارتی می‌شود. این سیستم به حفظ تعادل دما و جریان مایع یا گاز در سیستم کمک می‌کند.

 

هر یک از این اجزاء با همکاری و هماهنگی مناسب، عملکرد بهینه مبدل حرارتی صفحه‌ای را امکان‌پذیر می‌سازند. این اجزاء با توجه به نوع و کاربرد مبدل حرارتی، ممکن است در ساختار و طراحی‌های مختلفی مورد استفاده قرار گیرند.

نحوه کار مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای

اصل کارشان حول مفهوم تبادل حرارتی جریان مخالف می چرخد. مبدل از صفحات فلزی متعددی تشکیل شده است که معمولاً از موادی مانند فولاد ضد زنگ، تیتانیوم یا آلیاژهای نیکل ساخته می‌شوند. این صفحات به صورت جفت چیده شده اند و یک سری کانال برای جریان سیالات سرد و گرم ایجاد می کنند. همانطور که سیالات در جهت مخالف حرکت می کنند، گرما از طریق صفحات نازک منتقل می شود و گرادیان دما را به حداکثر می رساند و کارایی کلی را افزایش می دهد.

در طول این مقاله، فرض می کنیم که مبدل حرارتی صفحه ای فرضی دارای دو محیط جریان است، یکی سرد و دیگری گرم است. محیط گرم باید توسط محیط سرد خنک شود و این در مبدل حرارتی صفحه ای رخ می دهد.

مرحله اول

سیال داغ از طریق ورودی محیط داغ وارد مبدل حرارتی می شود. واشرها سیال داغ را هنگام عبور از مبدل حرارتی هدایت می کنند . هر صفحه دارای یک الگوی واشر متفاوت است. سیال داغ در فضای بین یک جفت صفحه جریان می یابد، اما به فضای بین جفت صفحه بعدی جریان نمی یابد زیرا واشرها از این امر جلوگیری می کنند. این روند به گونه ای ادامه می یابد که هر مجموعه دوم از صفحات با محیط جریان داغ پر می شود.

مرحله دوم 

در همان زمان، سیال سرد از طریق ورودی محیط سرد وارد مبدل حرارتی می شود، اما این بار، واشرها طوری قرار می گیرند که به محیط سرد اجازه می دهند به فضایی که هیچ محیط گرمی وجود ندارد جریان یابد. مبدل حرارتی اکنون پر از سیال های جریان گرم و سرد است. هر سیال از خروجی مربوط به خود خارج می شود و این فرآیند پیوسته است.

نکته

دقت داشته باشید که دو سیال روان همیشه در سراسر مبدل حرارتی در کنار یکدیگر هستند. بنابراین، محیط‌های جاری دارای یک الگوی جریان گرم، سرد، گرم، سرد هستند، زیرا از طریق مبدل حرارتی جریان می‌یابند. هر دو سیال جاری توسط واشرها و صفحات کاملاً از یکدیگر جدا می شوند و با هم مخلوط نمی شوند.

به دلیل نزدیکی سیال های جاری، گرما بین آنها رد و بدل می شود. محیط داغ صفحه را گرم می کند و صفحه مقداری از این گرما را به محیط سرد انتقال می دهد. بنابراین دمای محیط گرم کاهش می یابد در حالی که دمای محیط سرد افزایش می یابد.

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 8

ملاحظات طراحی:

مبدل حرارتی صفحه ای

طراحی یک مبدل صفحه ای کارآمد مستلزم بررسی دقیق عوامل مختلف از جمله خواص سیال، نرخ جریان، اختلاف دما و افت فشار است. پیکربندی هندسی صفحات، مانند الگوهای راه راه، بر تلاطم و ضرایب انتقال حرارت تأثیر می گذارد. مهندسان باید نیاز به نرخ های انتقال حرارت بالا را با محدودیت های عملی افت فشار و سرعت سیال متعادل کنند تا عملکرد مبدل حرارتی را بهینه کنند.

انواع مبدل حرارتی صفحه ای:

مبدل حرارتی صفحه ای 

انواع مختلفی از مبدل های صفحه ای وجود دارد که برای پاسخگویی به نیازهای خاص صنعت طراحی شده اند. تغییرات رایج شامل

  • مبدل حرارتی صفحه ای واشردار (گسکت دار)

مبدل صفحه‌ای گسکت دار یک دستگاه کاربردی در علم انتقال حرارت است که برای انتقال حرارت بین دو محیط مختلف به کار می‌رود. این نوع مبدل حرارتی با داشتن گسکت‌ها، که به عنوان مهر و موم بین صفحات مختلف عمل می‌کنند، به نحوی طراحی شده است که از نشتی حرارتی جلوگیری می‌کند و باعث افزایش کارایی و کاربرد این تجهیزات می‌شود.

ساختار این مبدل حرارتی صفحه ای شامل صفحات اصلی ساخته‌شده از فلزات مانند آلومینیوم یا استنلس استیل است. این صفحات به وسیله گسکت‌ها که اغلب از موادی نظیر نایلون یا پتروسیل ساخته می‌شوند، به یکدیگر متصل می‌شوند. گسکت‌ها با تراکم و مهر و موم مناسب، تداخل ناپذیری بین صفحات را فراهم می‌کنند.

عملکرد

کارکرد این مبدل حرارتی به این صورت است که مایع یا گاز گرم از یک سمت از صفحات می‌گذرد و حرارت خود را به صفحات منتقل می‌کند. این حرارت به وسیله فین‌ها یا لوله‌های مارپیچ که بر روی صفحات نصب شده‌اند، افزایش یافته و سپس از سمت دیگر مبدل حرارتی توسط مایع یا گاز سرد جذب می‌شود.

مبدل حرارتی صفحه‌ای گسکت دار به عنوان یک تکنولوژی پیشرفته در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، صنعت شیمیایی و تولید برق استفاده می‌شود. این تجهیزات به دلیل اثربخشی، دوام و قابلیت تطابق با شرایط مختلف، جایگاه مهمی در فرآیندهای انتقال حرارت دارند. ادامه مطلب

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 7

 

  • مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی

یکی از ویژگی‌های مهم مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی، قابلیت انجام اتصالات دقیق و همگن است. این اتصالات می‌توانند در دماها و فشارهای مختلف عمل کنند و به ساختار مبدل حرارتی استحکام و دوام بخشند. علاوه بر این، مبدل حرارتی لحیمی به دلیل عدم نیاز به مهارت‌های خاص برای نصب و نگهداری، از نظر اقتصادی نیز جذابیت دارد.

این نوع مبدل حرارتی در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت و گاز، تولید برق، و صنایع خودروسازی استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای مبدل حرارتی لحیمی شامل گرمکاری ابزارها، خنک‌کاری موتورها، و انتقال حرارت در سیستم‌های تولید انرژی می‌باشد. ادامه مطلب

مبدل حرارتی صفحه ای لحیم شده - اکسرژی

  • مبدل حرارتی صفحه جوشی

مبدل صفحه‌ای جوشی یک تجهیز حیاتی در علم انتقال حرارت است که برای انتقال حرارت بین دو محیط یا مایع به کار می‌رود. این نوع مبدل حرارتی به وسیله جوش‌هایی از جمله جوش معمولی یا جوش‌های لحیمی به صفحات مختلف متصل می‌شود.

ساختاراصلی مبدل حرارتی صفحه‌ای جوشی شامل صفحات فلزی، جوش‌ها، و برخی اجزاء فنی است. صفحات فلزی عمدتاً از موادی مثل استنلس استیل یا آلومینیوم ساخته می‌شوند که دارای خصوصیات حرارتی و مکانیکی مناسبی هستند.

جوش‌ها در این نوع مبدل حرارتی نقش حیاتی ایفا می‌کنند. جوش‌های لحیمی یا جوش‌های معمولی باعث اتصال محکم بین صفحات فلزی می‌شوند. این اتصالات جهت انتقال حرارت بهینه و جلوگیری از نشتی مایعات را تضمین می‌کنند.

مبدل حرارتی صفحه‌ای جوشی در انواع مختلف صنایع از جمله صنایع نفت و گاز، تولید برق، و صنایع حرارتی کاربرد دارد. این تجهیزات معمولاً در سیستم‌های خنک‌کننده، گرمکاری، یا انتقال حرارت در فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، از مبدل حرارتی صفحه‌ای جوشی به عنوان بخشی از سیستم‌های گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها نیز استفاده می‌شود. ادامه مطلب

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 6

  • مبدل حرارتی صفحه کویلی

مبدل حرارتی صفحه کویل یک سیستم انتقال حرارت مهم و پرکاربرد است که در صنایع مختلف برای انتقال حرارت بین دو محیط به کار می‌رود. این نوع مبدل حرارتی شامل صفحات مسی یا فلزی است که به شکل کویل یا لوله‌های مارپیچ در ساختار آن قرار گرفته‌اند.

صفحه کویل معمولاً از موادی مانند مس یا آلومینیوم ساخته می‌شود که دارای خصوصیات حرارتی بالا هستند. لوله‌های مارپیچ یا کویل‌ها به دور صفحه قرار گرفته و مایع یا گاز گرم از داخل آنها عبور می‌کند.

عملکرد مبدل حرارتی صفحه کویل بسیار کارآمد است. مایع یا گاز گرم از داخل کویل عبور کرده و حرارت خود را به صفحه منتقل می‌کند. سپس، این حرارت از طریق صفحه به مایع یا گاز سرد انتقال پیدا می‌کند که در نتیجه حرارت آن افزایش می‌یابد.

مبدل حرارتی صفحه کویل در سیستم‌های گرمایش، تهویه مطبوع، و سیستم‌های خنک‌کننده کاربرد دارد. این تجهیزات در صنایع مختلف از جمله صنعت نفت و گاز، پتروشیمی، و صنعت غذا استفاده می‌شود. به دلیل ساختار کویلی و صفحه‌ای، این مبدل حرارتی به بهبود کارایی و بازده انتقال حرارت کمک می‌کند. ادامه مطلب

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 5

  • مبدل صفحه ای مارپیچی

مبدل حرارتی صفحه‌ای مارپیچی یک نوع تجهیز مهم در انتقال حرارت است که از ساختار صفحات فلزی مسی یا آلومینیومی با لوله‌های مارپیچ به شکل حلقه‌های مارپیچ بر روی آنها تشکیل شده است. این نوع مبدل حرارتی با ادغام ویژگی‌های صفحه‌ای و لوله‌ای، عملکرد بهینه را برای انتقال حرارت فراهم می‌کند.

این نوع مبدل حرارتی معمولاً در سیستم‌های گرمایشی، تهویه مطبوع، و سیستم‌های خنک‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجایی که دارای ساختار مارپیچی است، می‌تواند در فضاهای محدود یا با فشار و دماهای مختلف عمل کند. این ویژگی‌ها باعث جلب توجه صنایع مختلف از جمله صنعت نفت و گاز، تولید برق، و صنایع شیمیایی شده است. ادامه مطلب

. طراحی های واشر دار نگهداری و جداسازی آسان را ممکن می کنند، در حالی که پیکربندی های لحیم کاری دوام را افزایش می دهند و خطر نشتی را کاهش می دهند. مبدل های حرارتی صفحه جوش داده شده برای کاربردهایی که نیاز به عملکرد حرارتی بالا و یکپارچگی ساختاری دارند، پاسخ می دهند.

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 4

 

  • مبدل حرارتی صفحه ای نیمه جوشی:

مبدل های حرارتی صفحه ای نیمه جوشی هر دو بخش واشر و جوش داده شده را با هم ترکیب می کنند. این طراحی به سیالات مختلف اجازه می دهد تا در بخش های جداگانه قرار گیرند که یک سیال توسط واشر و دیگری با جوش مهر و موم شده است. هنگامی که یک سیال تهاجمی است یا زمانی که نیازهای فشار متفاوتی برای دو سیال وجود دارد استفاده می شود.

مبدل حرارتی صفحه ای نیمه جوشی - اکسرژی

  • مبدل حرارتی صفحه ای با جریان آزاد:

مبدل های صفحه ای با جریان آزاد دارای صفحات بدون نقطه تماس در وسط هستند که امکان جریان نامحدود را فراهم می کند. آنها برای کاربردهایی با سیالات حاوی ذرات جامد یا الیافی که ممکن است مبدل حرارتی را مسدود کنند، ایده آل هستند. این طراحی رسوب را به حداقل می رساند و تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 3

  • مبدل حرارتی صفحه ای دوجداره:

مبدل های حرارتی صفحه ای دوجداره دارای دو صفحه با فاصله بین آن ها می باشد. از این فضا می توان برای تشخیص هر گونه نشتی یا شکاف در صفحات استفاده کرد و یک لایه ایمنی اضافی را برای کاربردهایی که آلودگی مایعات نگران کننده است فراهم می کند.

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 2

 

  • مبدل حرارتی صفحه ای با شکاف عریض:

مبدل های حرارتی صفحه ای با شکاف عریض دارای شکاف های بزرگ تری بین صفحات هستند که آنها را برای سیالاتی با ذرات معلق یا ویسکوزیته بالا مناسب می کند. آنها اغلب در صنایعی مانند خمیر و کاغذ، تصفیه فاضلاب و معدن استفاده می شوند.

  • مبدل حرارتی صفحه فیلم سقوط:

مبدل های حرارتی صفحه فیلم سقوط به طور خاص برای خنک کردن یا گرم کردن فیلم های مایع نازک طراحی شده اند. آنها معمولاً در صنایع غذایی و نوشیدنی برای فرآیندهایی مانند پاستوریزاسیون استفاده می شوند.

هر نوع مبدل حرارتی صفحه ای مزایا و محدودیت های خاص خود را دارد و انتخاب به عواملی مانند کاربرد خاص، خواص سیالات در حال پردازش، دما و فشار مورد نیاز و ملاحظات نگهداری بستگی دارد.

کاربرد در صنایع:

مبدل حرارتی صفحه ای یک تجهیزات حیاتی در صنایع مختلف است و در انتقال حرارت بین دو مایع مشغول به فرآیند استفاده می‌شود. کاربردهای مبدل حرارتی صفحه ای در صنایع مختلف عبارتند از:

  1. صنایع مواد غذایی:

    • تبدیل حرارت در فرآیندهای پستوریزاسیون و استریلیزاسیون: در تولید محصولات غذایی، مبدل حرارتی صفحه ای برای افزایش دما به میزان مشخص در فرآیندهای پستوریزاسیون و استریلیزاسیون مواد غذایی استفاده می‌شود.
  2. صنایع شیمیایی:

    • تبدیل حرارت در فرآیندهای شیمیایی: در تولید مواد شیمیایی، مبدل حرارتی صفحه ای برای کنترل دما در واکنش‌های شیمیایی، تبدیل‌های حرارتی و تبرید مورد استفاده قرار می‌گیرد. ادامه مطلب
  3. صنایع نفت و گاز:

    • سیستم‌های خنک کننده: در صنایع نفت و گاز، مبدل حرارتی صفحه ای در سیستم‌های خنک کننده برای خنک کردن مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  4. صنایع داروسازی:

    • تبدیل حرارت در فرآیندهای تولید دارو: در تولید داروها، انتقال حرارت بین مواد و فرآیندهای تبدیل حرارتی با استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای انجام می‌شود. ادامه مطلب
  5. صنایع خودروسازی:

    • خنک کننده موتورها: در خودروها، مبدل حرارتی صفحه ای برای خنک کردن سیستم خنک کننده موتور استفاده می‌شود.
  6. صنایع الکترونیک:

    • سیستم‌های خنک کننده الکترونیکی: در تولید قطعات الکترونیکی و دستگاه‌های الکترونیکی پیچیده، مبدل حرارتی صفحه ای به عنوان یک سیستم خنک کننده مؤثر به کار می‌رود. ادامه مطلب
  7. صنایع گرمایش و تهویه:

    • سیستم‌های گرمایش تهویه و تهویه مطبوع: در سیستم‌های گرمایش تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) ساختمان‌ها و اتاق‌ها، مبدل حرارتی صفحه ای برای تبدیل حرارت بین هواهای تازه و هواهای داخلی به کار می‌رود.ادامه مطلب
  8. صنایع آب و فاضلاب:

    • فرآیندهای تصفیه آب: در سیستم‌های تصفیه آب و فاضلاب، مبدل حرارتی صفحه ای برای تبدیل حرارت در فرآیندهای مختلف از جمله استخراج گرما و خنک کردن مایعات استفاده می‌شود. ادامه مطلب
  9. صنایع متالورژی:

    • پروسه‌های ذوب و حرارت دهی: در صنعت متالورژی، مبدل حرارتی صفحه ای برای فرآیندهای ذوب و حرارت دهی مواد معدنی و فلزات به کار می‌رود. ادامه مطلب

در کل، مبدل حرارتی صفحه ای به عنوان یک ابزار چندمنظوره در صنایع مختلف استفاده می‌شود و اهمیت آن در بهبود کارایی فرآیندهای حرارتی و انتقال حرارت در سیستم‌های مختلف به سختی قابل انکار است.

مزایای مبدل حرارتی صفحه ای:

مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن

این مبدل ها دارای چندین مزیت هستند که به پذیرش گسترده آنها در فرآیندهای صنعتی کمک می کند:

  • طراحی فشرده:

مبدل حرارتی صفحه ای در مقایسه با مبدل های حرارتی سنتی ردپای فشرده ای دارند که آنها را برای تاسیساتی با محدودیت فضا ایده آل می کند.

  • نرخ های انتقال حرارت بالا:

جریان آشفته ناشی از آرایش صفحه، نرخ انتقال حرارت را افزایش می دهد و در نتیجه تبادل انرژی کارآمدی را به همراه دارد.

  •  تعمیر و نگهداری آسان:

مبدل های حرارتی صفحه واشر امکان جداسازی آسان، تسهیل نگهداری و تمیز کردن صفحات جداگانه را فراهم می کنند.

  •  کنترل دما:

PHE ها به دلیل طراحی مدولار خود، کنترل دقیق دما را ارائه می دهند که به آسانی اضافه کردن یا حذف صفحات برای تنظیم ظرفیت انتقال حرارت را امکان پذیر می کند.

  • مقرون به صرفه:

ترکیبی از راندمان بالا و هزینه های نسبتا کم مواد، آن ها را به یک راه حل مقرون به صرفه برای کاربردهای انتقال حرارت تبدیل می کند.

معایب مبدل حرارتی صفحه ای

در حالی که این دستگاه ها مزایای زیادی دارند، اما بدون چالش نیستند. رسوب ناشی از رسوب آلاینده ها بر روی سطوح صفحه، می تواند کارایی را در طول زمان کاهش دهد. سازگاری با سیالات خاص و پتانسیل خوردگی ملاحظات اضافی است. مهندسان باید با دقت مواد و پارامترهای طراحی را انتخاب کنند تا این چالش ها را کاهش دهند و از قابلیت اطمینان طولانی مدت مبدل های حرارتی صفحه ای اطمینان حاصل کنند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد مزایا و معایب مبدل حرارتی صفحه ای کلیک کنید.

نوآوری ها و روندهای آینده:

تحقیق و توسعه در حال انجام در فناوری مبدل های حرارتی همچنان به نوآوری در این دستگاه ها منجر می شود. پیشرفت‌ها در علم مواد، دینامیک سیالات محاسباتی و تکنیک‌های ساخت به توسعه PHEs با کارایی بالا کمک می‌کنند. ادغام با فن‌آوری‌های هوشمند، مانند سنسورها و سیستم‌های کنترل، کارایی را افزایش می‌دهد و استراتژی‌های تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده را ممکن می‌سازد. روندهای آینده همچنین ممکن است شاهد استفاده از آن ها در زمینه های نوظهور، از جمله سیستم های انرژی تجدیدپذیر و بازیافت گرمای اتلاف باشند.

نتیجه:

مبدل حرارتی صفحه ای به عنوان اجزای ضروری در دنیای مهندسی حرارتی هست. آنها انتقال حرارت کارآمد را در کاربردهای مختلف تسهیل می کنند. طراحی جمع و جور، نرخ انتقال حرارت بالا و تطبیق پذیری آنها، آنها را در صنایع مختلف از HVAC گرفته تا فرآوری شیمیایی ضروری می کند. با ادامه پیشرفت فناوری، نوآوری‌ها در مواد و طراحی، عملکرد و کاربرد ان ها را بیشتر افزایش می‌دهد و نقش مستمر آنها را در شکل‌دهی چشم‌انداز راه‌حل‌های انتقال حرارت در بخش‌های مختلف تضمین می‌کند.

 

ویژگی های مثبت مبدل حرارتی صفحه ای 

  • بالاترین راندمان حرارتی و اختلاف دمای نزدیک
  • واحدهای جمع و جور – صرفه جویی در فضا، سرویس دهی و نگهداری آسان
  • حداکثر زمان کار – رسوب، استرس، سایش و خوردگی کمتر
  • انعطاف پذیر – سازگاری آسان با انواع کارایی

انتخاب مناسب مبدل صفحه ای 

تلاطم جریان بالا بین صفحات منجر به انتقال حرارت بالاتر می شود. با این حال، موجب افت فشار می شود. مهندسان طراحی حرارتی ما در شرکت اکسرژی به شما کمک خواهند کرد تا مدل و پیکربندی مناسب برای نیازهای کاربردی شما را طراحی و توسط شما انتخاب شوند و در عین حال حداکثر عملکرد حرارتی را ارائه دهید و افت فشار را به حداقل برسانید.

نقش صفحات

پلیت ها اصلی ترین دلیل بالا بودن راندمان در مبدل های حرارتی صفحه ای هستند.

صفحات روی مبدل حرارتی صفحه ای ممکن است به نظر طراحی ساده ای داشته باشند، اما هر صفحه پر از ویژگی های طراحی مهندسی جالب است. مثلا:

  •  هنگامی که صفحات روی یکدیگر با فشار انباشته می شوند تا یک پشته صفحه را تشکیل دهند، شکاف بین هر یک از صفحات بسیار کوچک است تا تماس حرارتی خوبی بین دو سیال جاری را فراهم کند. شکاف بین صفحات نیز به عنوان ” خروج ” شناخته می شود.

  • صفحات نازک هستند و سطح تماس زیادی دارند که باعث سرعت انتقال حرارت بالایی در صفحه می شود.

  • صفحات از ماده ای با رسانایی حرارتی بالا ساخته می شوند که سرعت انتقال حرارت را بیشتر می کند.

  • موج‌های روی سطوح صفحه از جریان آرام جلوگیری می‌کنند و باعث می شوندجریان آشفته بیشتر شود ، که این کار سرعت انتقال حرارت را افزایش می‌دهد و در عین حال احتمال تجمع رسوبات روی سطوح صفحه را کاهش می‌دهد .

  • موج‌ها همچنین برای سفت‌کردن ساختار صفحه کار می‌کنند، که اجازه می‌دهد از صفحه نازک‌تری در مقایسه با صفحه‌ای که موج‌دار نیست، استفاده شود . توجه داشته باشید که راه راه های صفحه گاهی اوقات به عنوان الگوی ” هرینگ ” شناخته می شوند .

نقش گسکت ها

صفحات تنها بخشی از مبدل حرارتی صفحه ای با ویژگی های طراحی گسترده نیستند، واشرها نیز ویژگی های طراحی جالبی دارند:

  • واشرها می توانند حتی زمانی که فشار و دمای سیستم تغییر می کند، بین صفحات را مهر و موم نگه دارند.

  • سوراخ‌های موجود در هر واشر – که به عنوان نشانگر شناخته می‌شوند – برای شناسایی واشرهای نشتی استفاده می‌شوند . این ویژگی به اپراتورها اجازه می‌دهد تا قبل از اینکه سیال نشتی از واشر بعدی نشت کند و سیال جاری دیگر را آلوده کند، صفحه آسیب‌دیده را عوض کنند.
  • مبدل حرارتی صفحه ای و انواع آن 1
دقت داشته باشید:

از  آنجایی که واشر ها از طریق مبدل حرارتی عبور می کنند، ضروری است که آنها به صورت صحیح نصب شوند. به همین دلیل،واشر ها اغلب با علامت گذاری نصب می شوند تا کاربرها بتوانند بررسی کنند که هر صفحه به ترتیب صحیح در کل صفحه ثابت نگه دارنده نصب شده است. راه دیگر برای اطمینان از درست بودن ترتیب صفحه ثابت نگه دارنده ، این است که هنگام مونتاژ، یک خط مورب در کل صفحه ثابت نگه دارنده بکشید .

نکته

با اینکه ما در این مقاله تنها دو طرح واشر را نشان داده ایم، اما سه طرح وجود دارد! واشرها در سرتاسر مبدل حرارتی به جز اولین و آخرین صفحات داخل صفحه ثابت نگه دارنده که روی پوشش های ثابت و متحرک فشار می آورند، بصورت متناوب نصب می شوند. صفحاتی که به روکش های ثابت و متحرک فشار می آورند ، به دلیل موقعیتی که در داخل صفحه ثابت نگه دارنده دارند، به صفحات شروع و پایان معروف هستند . هدف صفحات شروع و پایان جلوگیری از جریان در فضای بین پوشش ثابت و صفحه شروع و جلوگیری از جریان در فضای بین پوشش متحرک و صفحه انتهایی است. به این ترتیب، پوشش ها به طور فعال برای تبادل گرما استفاده نمی شوند. این منطقی است زیرا روکش‌ها کاملاً ضخیم هستند، موج‌دار نیستند و برای تبادل گرما مناسب نیستند.

برای دیدن سایر محصولات فروشگاه وارد سایت طراحان کالا شوید.