راهنمای خرید

خرید مبدل حرارتی صفحه ای

انواع مبدل حرارتی صفحه ای فراتاسیسات

مبدل حرارتی صفحه‌ای (Plate Heat Exchanger) برای اولین بار در دهه 1920 تولید شدند و از آن زمان تا به امروز به طور گسترده در تعداد زیادی از بخش ها مورد استفاده قرار گرفته اند. مبدل صفحه ای از یک سری صفحات موازی تشکیل شده است در تصویر زیر تعدادی صفحه مبدل را مشاهده می نمایید، که یکی روی دیگری قرار می گیرد تا امکان تشکیل یک سری کانال برای جریان سیالات بین آنها فراهم شود. فضای بین دو صفحه مجاور کانالی را تشکیل می دهد که سیال در آن جریان دارد. وجود خطوط بر روی سطوح سبب افزایش سطح تماس و انتقال حرارت می شود.

صفحات مبدل حرارتی

همان گونه که در تصویر فوق مشاهده نمودید فضای بین دو صفحه مجاور کانالی را تشکیل می دهد که سیال در آن جریان دارد. سوراخ‌های ورودی و خروجی در گوشه‌ صفحات به سیالات سرد و گرم از طریق کانال‌های متناوب در مبدل اجازه می‌دهند تا یک صفحه همیشه از یک طرف با سیال داغ و طرف دیگر با سیال سرد در تماس باشد.

اندازه یک صفحه می تواند از چند سانتی متر مربع (ضلع 100 میلی متر در 300 میلی متر) تا 2 یا 3 متر مربع (ضلع 1000 میلی متر در 2500 میلی متر) متغیر باشد. تعداد صفحات در یک مبدل منفرد از ده تا چند صد عدد متغیر است، بنابراین به مناطق تبادل سطحی تا هزاران متر مربع می رسد.

انواع مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای برای انتقال حرارت بین دو سیال استفاده می‌شوند. این نوع مبدل‌ها از مجموعه‌ای از صفحات نازک فلزی تشکیل شده‌اند که به صورت متناوب بین دو سیال گرم و سرد قرار می‌گیرند. هر دو سیال با گذر از این صفحات، بدون اختلاط با یکدیگر، حرارت را تبادل می‌کنند. به دلیل طراحی متنوع و عملکرد بالا در انتقال حرارت، در چندین نوع مختلف دسته‌بندی می‌شوند. هر یک از مبدل های حرارتی برای کاربرد و شرایط خاصی طراحی شده است. در ادامه، انواع مختلف مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای را معرفی می‌کنم:

مبدل حرارتی صفحه‌ای واشردار

مبدل حرارتی صفحه ای واشر دار(Gasketed Plate Heat Exchanger) این مبدل حرارتی شامل صفحات فلزی است که با واشرهایی از جنس لاستیک یا پلاستیک آب‌بندی می‌شوند. مبدل های حرارتی واشردار از صفحات انتقال حرارت به طور جداگانه مهر و موم شده با واشر در اطراف هر صفحه تشکیل شده است. صفحات روی هم جمع شده و با پیچ و مهره در یک قاب به هم متصل می شوند. مبدل های حرارتی صفحه‌ای واشردار از صفحات موجدار با سطوح بزرگ استفاده می کنند که گرما را از یک گاز یا مایع انتقال دهند. واشرها علاوه بر آب بندی، جهت هدایت جریان سیالات عمل می کنند و در امتداد شیارهای لبه صفحات قرار می گیرند. واشرها در انواع مختلف لاستیک بوتیل یا سیلیکونی موجود می باشند.

مبدل حرارتی صفحه ای واشر دار
نمایی از مبدل حرارتی واشر دار

مزایا مبدل حرارتی صفحه ای واشر دار

هر نوع مبدل حرارتی صفحه ای دارای مزایای می باشد که در زیر به مزیت و ویژگی های مبدل صفحه ای واشر دار اشاره می کنیم:

  • باز کردن سریع و آسان جهت تمیز کردن و کنترل عملیات
  • سازگاری با شرایط کاربردی مختلف با افزودن یا حذف صفحات حرارتی برای اصلاح جریان حرارتی
  • هر گونه نشتی مایع به دلیل آب بندی ناقص واشرها، سیال دیگر را آلوده نمی کند بلکه از مسیر خارج می شود.
  • واشرها تحمل حداکثر فشار و دما را محدود می کنند.
  • هزینه نگهداری بالا به دلیل طراحی قالب ها، پرس ها و تمام مراحل تولید
  • قابل استفاده در صنایع غذایی و شیمیایی

مبدل حرارتی صفحه‌ای جوشی

مبدل حرارتی صفحه ای جوشی (Brazed Plate Heat Exchanger) فاقد میلگرد یا واشر آب بندی هستند زیرا صفحات در دمای 1100 درجه سانتیگراد در کوره لحیم کاری می شوند.، صفحات فلزی با استفاده از فرآیند لحیم‌کاری (برازینگ) به یکدیگر جوش داده می‌شوند. به دلیل عدم استفاده از واشر، این مبدل‌ها تحمل فشار و دمای بالاتری دارند. مبدل های حرارتی از صفحات حرارتی جوشی تشکیل شده اند که به هم لحیم شده اند. مواد مختلفی برای لحیم کاری و همچنین جنس صفحات برای کاربردها و سیالات مختلف استفاده می شود.

مبدل حرارتی صفحه ای جوشی
تصویر مبدل حرارتی صفحه ای جوشی

مبدل حرارتی صفحه‌ای جوشی تمام

مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای جوشی تمام (Fully Welded Plate Heat Exchanger) بصورت کامل و یکپارچه از صفحات فلزی جوش داده شده تشکیل شده‌اند و هیچ گونه واشری در آنها استفاده نمی‌شود. برای کاربردهای با فشار و دمای بسیار بالا مناسب هستند. مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای کاملاً جوش داده شده به دلیل اندازه کوچک، ضریب انتقال حرارتی بالا و هزینه‌های سرمایه‌گذاری نسبتاً کم، مورد مناسبی هستند. مبدل حرارتی صفحه ای هپاکو در ظرفیتهای مختلف نمونه ای از مورد فوق است.

مزایا مبدل حرارتی صفحه ای جوشی

در این مبدل‌ها عموماً از صفحات موجداراستفاده می‌شود که به‌ منظور ایجاد حرارت شبکه‌ای در جهت‌ موج‌دار مونتاژ می‌شوند. مواد لحیم کاری هم عملکرد واشر و هم قاب را انجام می دهند. به تعدادی از ویژگی های مبدل حرارتی صفحه ای جوشی اشاره می شود:

  • به دلیل استفاده از جوش تحمل فشار و دمای بالایی دارند.
  • عدم نیاز به تعمیر و هزینه نگهداری
  • قابل استفاده در سیستم های گرمایش و سرمایش مرکزی و سیستم های تبرید

کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای جوشی

مبدل های حرارتی صفحه ای جوشی به دلیل وجود صفحات موجدار و اتصال صفحات با کمک جوش سبب شده نسبت به فشار و دمای بالا مقاومت بالایی داشته باشد. و در موارد زیر کاربردی است:

  • صنایع پتروشیمی
  • نیروگاه‌ها
  • صنایع سنگین

مبدل حرارتی صفحه‌ای نیمه جوشی

مبدل حرارتی صفحه ای نیمه جوشی (Semi-welded Plate Heat Exchanger) این نوع مبدلها ترکیبی از صفحات جوش داده شده و واشردار هستند. در هر جفت صفحات، یک طرف جوش داده شده و طرف دیگر توسط واشر آب‌بندی می‌شود. مبدل های صفحه ای نیمه جوش نیز می توانند فشار طراحی بالاتری را در مقایسه با مبدل های حرارتی صفحه واشر دار تحمل کنند.

مبدل حرارتی صفحه ای شبه جوشی

مزایا و کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای نیمه جوشی

این مدل مبدل حرارتی صفحه ای تا حدودی ویژگی های هر دو مبدل جوشی و واشر دار را دارد در زیر به تعدادی از آنها اشاره می شود:

  • در برابر فشار و دمای بالا مقاومت دارد.
  • قابلیت تمیز کاری و تعمیر آسان
  • در صنایع شیمیایی، فرآیندهای تبرید و سیستم های گرمایش و سرمایش کاربرد دارند.

مبدل حرارتی صفحه‌ای لحیمی

مبدل‌های صفحه ای لحیمی یا بریز (Fusion-bonded Plate Heat Exchanger) با استفاده از فرآیندهای خاص لحیم‌کاری بدون استفاده از مواد خارجی جوش داده می‌شوند. برای کاربردهایی با شرایط خاص محیطی مناسب هستند.

مزایا و کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی

به دلیل مقاومت در برابر خوردگی در موارد خاص بهداشتی کاربرد دارند.

  • این مدل مقاومت زیادی در مقابل خوردگی و زنگ زدگی دارند.
  • در صنایع داروسازی، شیمیایی و صنایع غذایی کاربرد دارند.

بررسی مزایا و معایب انواع مبدلهای صفحه ای

در جدول زیر مزایا و معایب انواع مبدلهای حرارتی صفحه ای آمده است که در زیر به تعدادی از آنها اشاره می شود:

نوع مبدلمزایامعایب
واشر دارقابلیت جداسازی و تعمیر، انعظاف پذیرحساس به فشار و دما
جوشیبازده حرارتی بالا، تحمل فشار و دما بالاعدم قابلیت تعمیر و تمیز کاری
تمام جوشیمقاومت بالا در برابر فشار و دماپیچیدگی در تعمیر و نگهداری
نیمه جوشیترکیبی از مزایای واشردار و جوشی، انعطاف پذیرهزینه بالاتر، پیچیدگی بیشتر در طراحی
لحیمیمقاومت در برابر خوردگی، بهداشتی بودن هزینه بالاتر، نیاز به شرایط خاص لحیم کاری

مبدل های حرارتی صفحه ای بسیار موثرتر هستند زیرا سطح انتقال حرارت بالاتری را فراهم می کنند. مبدل های حرارتی فشرده کوچک شده به دلیل قطر کوچک و دبی سیال بالا، ضریب انتقال حرارت بسیار بالایی را ارائه می دهند.

خرید مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای در طیف گسترده‌ای از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مبدل‌ها به دلیل بازدهی بالا، طراحی فشرده و قابلیت انعطاف‌پذیری در تنظیم ظرفیت، برای بسیاری از فرآیندهای حرارتی مناسب هستند.

قصد خرید هر نوع مبدل حرارتی صفحه ای یا اواپراتور را دارید یا اگر نیاز دارید تا با دریافت مشاوره انتخاب مناسبی داشته باشید با فراتاسیسات در ارتباط باشید.

تماس با مشاورین فراتاسیسات


تعداد دفعات شستشوی مبدل حرارتی صفحه‌ای چیست؟

تعداد دفعات شستشوی مبدل حرارتی صفحه ای بستگی به نوع مبدل، نوع سیال و به دما و فشار عملیات بستگی دارد.

تفاوت مبدل حرارتی صفحه ای با مبدل حرارتی پوسته و لوله چیست؟

مبدل های حرارتی بر اساس طراحی ساختار، مبدل حرارتی صفحه ای بازده حرارتی بالاتری نسبت به مبدل لوله ای دارد. تمیزکردن مبدل صفحه ای راحت تر از مبدل های لوله ای است. و هزینه نگهداری مبدل های صفحه ای کمتر از مبدل لوله ای می باشد.

مبدل حرارتی صفحه ای چگونه کار می کند؟

مبدل حرارتی صفحه‌ای از تعدادی صفحات فلزی نازک تشکیل شده است که به صورت متناوب به هم چسبیده‌اند. سیالات گرم و سرد از طریق کانال‌های مجزا ولی موازی با یکدیگر در بین این صفحات جریان پیدا می‌کنند. حرارت از طریق سطح این صفحات از یک سیال به سیال دیگر منتقل می‌شود.

چه نوع سیالاتی می‌توانند در مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای استفاده شوند؟

سیالات مختلفی از جمله آب، روغن‌ها، محلول‌های شیمیایی و حتی گازها می‌توانند در مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای استفاده شوند. انتخاب سیال بستگی به نوع کاربرد و شرایط عملیاتی دارد.

چگونه می‌توان رسوب‌گذاری و آلودگی (fouling) را در مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای کاهش داد؟

استفاده از پیش‌تصویه مانند فیلترها برای حذف ذرات معلق، استفاده از مواد شیمیایی ضد رسوب برای جلوگیری از تشکیل رسوبات معدنی، بازرسی و شستشوی دوره‌ای، انتخاب مدل مناسب مبدل

چگونه می‌توان مبدل حرارتی صفحه‌ای مناسب را انتخاب کرد؟

نوع سیال‌ها، دما و فشار عملیاتی، ظرفیت حرارتی، فضای موجود، هزینه اولیه خرید و هزینه‌های نگهداری در انتخاب نوع مبدل بسیار موثر هستند.

چه موادی برای ساخت صفحات مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای استفاده می‌شود؟

استنلس استیل: مقاوم در برابر خوردگی و دماهای بالا
تیتانیوم: برای سیالات خورنده یا دماهای بسیار بالا
آلومینیوم: برای کاربردهای با دما و فشار پایین

عمر مفید یک مبدل حرارتی صفحه‌ای چقدر است؟

عمر مفید یک مبدل حرارتی صفحه‌ای بستگی به شرایط عملیاتی، کیفیت ساخت و نگهداری دارد. با نگهداری و شستشوی منظم، یک مبدل صفحه‌ای می‌تواند چندین دهه به خوبی کار کند.

آیا می‌توان ظرفیت یک مبدل حرارتی صفحه‌ای را افزایش داد؟

بله، در مدل‌های واشردار، می‌توان با اضافه کردن صفحات جدید، ظرفیت مبدل را افزایش داد. این ویژگی یکی از مزایای اصلی مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای است.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *