مبدل حرارتی صفحه ای چیست؟
مبدل حرارتی صفحه ای پلیت (Plate heat exchanger) ددر واقع نوع خاصی از مبدل حرارتی است. دلیل انتخاب نام مبدل حرارتی پلیت یا صفحه ای برای این مبدل، وجود صفحات فلزی نازکی است که به کمک آن ها تبادل حرارت صورت می‌گیرد.
ما در این مقاله از سلام سرما شما را با انواع مبدل حرارتی پلیت آشنا می‌کنیم و راهنمای جامعی برای خرید آن در اختیارتان قرار می‌دهیم. با ما همراه باشید.
دلیل استقبال گسترده از مبدل‌های حرارتی صفحه ای چیست؟
شاید برایتان جالب باشد بدانید که این سیستم انتقال حرارت، مزایای بسیار زیادی دارد. به دلیل مزایای فوق‌العاده مبدل‌های حرارتی صفحه ای پلیت، استفاده از آن ها در مصارف گوناگون خانگی و صنعتی رواج دارد. از جمله این ویژگی‌ها می‌توان به ضریب بسیار بالای انتقال حرارت و همین‌طور مقرون‌به‌صرفه بودن، ساختار واشرها و عوامل دیگر اشاره کرد. ما در ادامه شما را با انواع مبدل‌های حرارتی صفحه ای و اجزای آن آشنا می‌کنیم.
انواع مبدل حرارتی صفحه ای پلیت
مبدل‌های حرارتی صفحه ای پلیت در چهار دسته تقسیم‌بندی شده و شامل موارد زیر است.
1. مبدل صفحه ای پلیت با واشر آب‌بندی (Gasket Plate Heat Exchanger)
به دلیل اینکه در بین صفحات این مبدل واشر آب‌بندی به کار می‌رود به این نام شناخته می‌شود. از مزایای این مبدل می‌توان به قابلیت تغییر ظرفیت گرمایی یا سرمایی این مبدل حرارتی صفحه ای پلیت، قابلیت جایگزین شدن قطعات آسیب‌دیده با قطعات سالم و قابلیت بازکردن آن برای انجام تعمیرات و تمیزکاری اشاره کرد. همچنین مبدل حرارتی صفحه ای پلیت با واشر آب‌بندی نیز دارای معایبی چون ایجاد نشتی از قسمت واشر و دارابودن افت بالاتری نسبت به مبدل‌های پوسته – تیوب است.
2.مبدل صفحه ای پلیت لحیمی (Brazed Plate Heat Exchanger)
کاربرد این نوع مبدل حرارتی صفحه ای بیشتر در سیستم‌هایی با ظرفیت کم بوده و در آن به‌جای واشر از لحیم برای اتصال صفحات استفاده شده است.
در سیستم‌هایی مانند پمپ‌های گرمایی نیز جهت انتقال گرما در بین سیال اولیه و ثانویه کاربرد دارد. در این مبدل صفحه ای احتمال نشتی بسیار پایین بوده و نسبت به مبدل صفحه ای واشری دارای عملکرد بالاتر و حجم کمتری است.
از جمله معایبی که در مبدل حرارتی صفحهٔ لحیمی وجود دارد می‌توان به دشوار بودن تمیزکردن مبدل حرارتی صفحهٔ و تعویض کل سیستم در صورت خرابی یک قطعه اشاره نمود.
پیشنهاد سایت: مبدل حرارتی صفحه ای جوشی
3.مبدل‌های صفحه ای پلیت میکرو (Micro Plate Heat Exchanger)
در ساختار مبدل صفحه ای میکرو فرورفتگی‌های ریزی وجود دارد که ازیک‌طرف با ایجاد جریان یکسان و یکنواخت بر روی صفحه باعث افزایش سطح انتقال حرارت می‌شود، و از سویی دیگر به سبب ایجاد آشفتگی در جریان نرخ انتقال حرارت را افزایش می‌دهد. انواع مبدل صفحه ای میکرو شامل مبدل واشری و لحیمی بوده؛ و عملکرد آن نسبت به دیگر مبدل‌های صفحه ای بالاتر است.
در ظرفیت‌های مشابه با سایر مبدل‌های حرارتی دارای حجم و وزن کمتری است، جریان سیال در آن کمتر از دیگر مبدل‌ها بوده و نرخ انتقال گرما در این مبدل بالاتر است.
تمیزکاری سخت و دشوار مبدل صفحه ای میکرو، تعویض کل سیستم در صورت خراب‌شدن یک قطعه و داشتن ظرفیت ثابت و غیرمتغیر از جمله معایب این مبدل است.
4.مبدل صفحه ای پلیت جوشی (Welded Plate Heat Exchanger)
صفحات این مبدل توسط جوش‌هایی به یکدیگر متصل شده‌اند به همین دلیل تغییر در تعداد صفحات امکان‌پذیر نیست و در نتیجه ظرفیت غیرمتغیر و ثابتی دارد. مبدل صفحه ای جوشی در سیستم‌هایی با کاربردهای سنگین استفاده می‌شود همچنین کاربرد آن در حال حاضر در صنعت تأسیسات متداول است.
از مزایای مبدل حرارتی صفحه ای جوشی می‌توان به قابلیت بازکردن جهت تعمیر آن، احتمال نشتی کم در این مبدل حرارتی صفحهٔ، قابلیت تحمل فشار و دمای بالا اشاره نمود.
کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای پلیت چیست؟
گفتیم که مبدل حرارتی صفحه ای مزایای زیادی دارد. به دلیل عملکرد بالا، حجم پایین، نگهداری آسان و از همه مهم‌تر تعمیرات راحت، استفاده از این مبدل در بسیاری از دستگاه‌های تهویه مطبوع خانگی و صنعتی رواج دارد. مبدل حرارتی پلیت کمک می‌کند تا فرایند انتقال گرما و حرارت از یک مایع سیال به مایع یا ماده دیگر، بدون ترکیب‌شدن این دو صورت بگیرد. در نتیجه دستگاه می‌تواند گرما یا سرما تولید کند.
یکی از رایج‌ترین کاربردهای این مبدل‌های صفحه ای پلیت در سیستم گرمایشی شوفاژ یا همان پکیج است که در ساختمان‌های مسکونی و ادارات به‌وفور یافت می‌شود. در این سیستم‌های گرمایشی، برای انتقال گرما از سیکل اول که به بویلر متصل است به سیکل ثانویه، از مبدل حرارتی صفحه ای پلیت استفاده می‌شود. حتماً شما هم با این کاربرد پیش‌ازاین آشنا بوده‌اید.
علاوه بر این، در زمینه تأسیسات و صنعت نیز برای سردکردن روغن داغ به‌وسیله آب از این مبدل‌ها استفاده می‌شود. واضح است که مبدل کمک می‌کند تا روغن داغ بدون مخلوط شدن با آب سرد حرارت خود را از دست بدهد.
دلیل استفاده از مبدل صفحه ای در سیستم‌های گرمایشی
1.تأمین آب گرم مصرفی
در سیستم‌های گرمایشی فوری و جدید به دلیل وجود مبدل حرارتی صفحه ای حرارتی، آب گرم در هر زمانی در دمای 43 درجه سانتیگراد تولید شده و قابل مصرف است. درحالی که در دستگاه‌های مدل قدیمی گرمایشی آب گرم موردنیاز تا دمای 60 درجه سانتیگراد بالا می‌رود و در منابع کویلی یا دوجداره ذخیره می‌گردد. این آب در هنگام استفاده با آب سرد مخلوط شده و به دمای مناسب 43 درجه سانتیگراد می‌رسد که قابل‌استفاده است. در نتیجه وجود مبدل حرارتی صفحه ای پلیت در سیستم گرمایشی فوری باعث کاهش مصرف انرژی و آب می‌شود.
افزایش دمای آب باعث تشکیل رسوب بیشتر در سیستم شده و به‌تبع آن با افزایش رسوب نیز باعث افزایش دمای آب می‌شود؛ برای حل این مشکل در سیستم گرمایش فوری از مبدل حرارتی صفحه ای استفاده شده است. همان‌طور که بیان شد وجود مبدل حرارتی صفحه ای پلیت در سیستم باعث می‌شود آب تا دمای 43 درجه گرم شود و به دماهای بالاتر نرسد در نتیجه تولید رسوب کمتری نسبت به منابع کویلی در مبدل صفحه ای و لوله‌های سیستم صورت می‌گیرد.
2. گرم‌کردن محیط
یک دلیل استفاده از مبدل صفحه ای گرم‌کردن محیط است. مبدل حرارتی‌های صفحه ای در رادیاتورها یا فن کویل ها توسط بخار یا آب داغ برای گرم‌کردن آب آن‌ها است. در این دستگاه‌ها مبدل و بخار یا آب داغ وجود دارد و در سوی دیگر آب وجود دارد. این آب، گرما را جذب کرده که با فرستادن آن به داخل رادیاتورها باعث گرم‌شدن محیط می‌شود.
دلیل استفاده از مبدل صفحه ای در سیستم‌های سرمایشی
1. محافظت کندانسور از رسوب
به دو دلیل از پلیت بریز ها می‌توان در کندانسور استفاده کرد یکی با وجود مبدل حرارتی صفحه ای پلیت می‌توان بین سیال گرم شونده و گرم‌کننده به نزدیکی دما در حد یک درجه سانتیگراد دسترسی داشت؛ و دیگر اینکه در برج خنک‌کننده مدار باز وجود دارد که سبب ورود آلودگی به آب داخل آن می‌شود که سبب ایجاد رسوب در کندانسور سیستم‌های سرمایشی می‌شود. در نتیجه اگر در بین برج خنک‌کننده و کندانسور یک مبدل صفحه‌ای قرار داده شود باعث جلوگیری از وارد شدن آلودگی به کندانسور می‌شود.
2. محافظت کندانسور و چیلرها از خوردگی
معمولاً برای خنک کاری چیلرها و کندانسورهای سیستم‌های سرمایشی مانند توربین نیروگاه‌ها در صنایع مختلف از آب دریا استفاده می‌شود. به دلیل یون کلر در آب دریا خوردگی پدیدآمده و در نتیجه باعث سوراخ شدن کندانسور می‌شود.
برای حل این مشکل باید از مبدل حرارتی صفحه‌ای پلیت استفاده کرد؛ زیرا این مبدل دارای راندمان بالایی بوده و قادر است آب را با دمای مناسب در سیستم جریان دهد؛ بنابراین استفاده از مبدل‌هایی با جنس ورقه تیتانیوم می‌تواند در مقابل یون کلر مقاومت کرده از خوردگی جلوگیری کند. توجه کنید که استفاده از مبدلی با جنس استنلس‌استیل هنگام استفاده از آب دریا برای خنک کاری مناسب نیست زیرا این جنس در برابر یون کلر مقاومتی ندارد.
جمع بندی دلیل استفاده از انواع مبدل حرارتی صفحه ای
مبدل حرارتی صفحه ای کاربردهای مختلفی برای تأمین آب گرم مصرفی، گرمایش آب استخرها و تأمین آب گرم جکوزی و در صنایع تأسیساتی مربوط به سیستم تهویه مطبوع دارد. در این مقاله نحوه عملکرد مبدل صفحه ای را در سیستم‌های سرمایشی و سیستم‌های گرمایشی مانند تأمین آب گرم برای مصارف مختلف بیان کردیم.
پیشنهاد سایت : مطالعه مقاله پلیت بریز
برچسب ها:
محاسبه ظرفیت مبدل حرارتی صفحه ای،مبدل صفحه ای پکیج،مبدل حرارتی صفحه ای کوچک،مبدل حرارتی صفحه ای چیست،مبدل حرارتی صفحه ای هپاکو،طرز کار مبدل حرارتی صفحه ای،تولید کنندگان مبدل حرارتی صفحه ای،اجزای مبدل حرارتی صفحه ای
