مبدل حرارتی صفحه ای در بسیاری از دستگاه های برودتی و سرمایشی به منظور تبادل حرارت بین دو سیال مورد استفاده قرار می گیرد. این مبدل ها دارای انواع مختلفی بوده و در صنایع گوناگون کاربردهای متفاوت دارند. در این مقاله ضمن آشنایی با کاربرد و نحوه عملکرد این مبدل ها، به آموزش طریقه نصب مبدل حرارتی صفحه ای نیز می پردازیم.
آشنایی با انواع مبدل حرارتی
مبدل حرارتی صفحه ای چیست؟
این نوع مبدل حرارتی صفحه ی در مقایسه با ظرفیت حرارتی که تولید می کند، دارای ابعاد و اندازه و کمی می باشد و اتلاف انرژی در این مبدل بسیار پایین است. این قابلیت ها و کاربردهای بسیاری که مبدل حرارتی صفحه ای در صنایع مختلف دارد، سبب شده که این محصول از سوی بسیاری از تولید کنندگان و مصرف کنندگان در صنایع مختلف مورد توجه قرار بگیرد.
نکات کلی در طریقه نصب مبدل‌های حرارتی
در حال حاضر بیشترین کاربرد این نوع مبدل ها در کارگاه های صنعتی و موتورخانه ها می باشد. چنانچه آموزش نصب مبدل صفحه ای به شکل اصولی انجام شود می تواند مزایای زیادی داشته باشد و معایب را تا به میزان زیادی کاهش دهد. بنابراین باید در هنگام نصب مبدل های حرارتی صفحه نکاتی را مدنظر قرار داد؛ که شامل موارد زیر است:
1. مطالعه کاتالوگ شرکت سازنده پیش از نصب کردن مبدل حرارتی صفحه ای
2. نصب شیر یک طرفه در مسیر آب ورودی به مبدل حرارتی
3. خلاف جهت هم بودن مسیر حرکت آب گرم شونده و گرم کننده
مشخصات ساختاری مبدل حرارتی صفحه ای
در ساختمان این مبدل ها تعداد زیادی ورق از جنس استنلس استیل به کار رفته است. چنانچه صفحات از طریق جوش به یکدیگر متصل شوند به آن ها مبدل حرارتی صفحه ای جوشی گفته می شود. همچنین اگر این ورق ها توسط پیچ و بست و آبندی به یکدیگر متصل شوند؛ مبدل های حرارتی صفحه ای واشر دار نامیده می شوند. این صفحات به شکل در میان بین جریان سیال ها قرار می گیرند. به این ترتیب که در یک صفحه سیال جریان گرم شونده و در صفحه دیگر سیال گرم کننده جریان دارد. فاصله بین صفحات مبدل ها بسیار کم است و این صفحات در سطح خود به منظور هدایت بهتر جریان سیال، دارای شیارهایی هستند.
هنگام نصب مبدل‌های صفحه ای چه لوازم جانبی باید به کاربرده شود؟
1.توجه به این شیارهای صفحات در هنگام نصب مبدل صفحه ای بسیار مهم است و در صورت نادیده گرفتن آن ها ممکن است به مبدل آسیب برسد.
2.استفاده از صافی با توری (مش) ریز در هنگام نصب مبدل صفحه بسیار اهمیت دارد؛ زیرا صفحات این مبدل ها از هم فاصله اندکی دارند و ممکن است ذرات کوچکی وارد جریان سیال شده و سبب گرفتگی صفحات گردد. صافی می تواند این ذرات را به دام انداخته و از گرفتگی صفحات مبدل جلوگیری شود.
3.به دلیل بالا بودن عملکرد و راندمان مبدل حرارتی صفحه ی می تواند میزان دمای سیال گرم شونده خروجی را به دمای سیال گرم کننده ورودی نزدیک کند.
4.هنگامی که اختلاف دمای سیال ورودی و خروجی افزایش می یابد، به میزان زیادی ضریب رسوب گذاری افزایش پیدا می کند. بنابراین استفاده از سختی گیر مغناطیسی در مسیر آب ورودی به مبدل صفحه ای بهترین روش برای کاهش رسوب گذاری در مبدل حرارتی است.
5. باید هنگام نصب به راحتی و ساده گی اسید شویی مبدل صفحه ای توجه کرد.
6. در مبدل های کوچک و با ظرفیت پایین برای فراهم کردن شرایط باز نمودن مبدل از روی سیکل و اسید شویی باید از طریق نصب نمودن مهره ماسوره در نزدیک ترین فاصله به مبدل بر روی مسیر لوله کشی و شیر قطع و وصل اقدام نمود.
7.در حالتی که مبدل ظرفیت بالایی داشته یا خارج کردن آن از روی سیکل کار دشواری باشد، باید شرایط اسید شویی مبدل بصورت ثابت، از طریق نصب انشعاب و شیر قطع و وصل فراهم شود.
طریقه نصب مبدل صفحه ای ( heat exchanger plate)
برای نصب دقیق مبدل های حرارتی صفحه ای با دستور العمل های مهمی را به کار بست. از آنجایی که این قطعه کم وزن و کوچک است، نحوه نصب و راه اندازی راحت و سریعی دارد. چنانچه نصب مبدل های حرارتی صفحه ای به درستی انجام نشود ممکن است نتوان از مزیت های این قطعه استفاده بهینه را برد.
سه حالت نصب مبدل‌های حرارتی صفحه ای
طریقه نصب مبدل حرارتی صفحه ی در سه حالت ایستاده، افقی و افقی پهنا ( خوابیده) یا به دو صورت افقی و عمودی انجام می گیرد. نکته مهم برای نصب در هر حالتی این است که باید هوا به راحتی از مبدل خارج شود.
به طور معمول مبدل های حرارتی صفحه ای به شکل ایستاده نصب می شوند و در شرایط خاص می توان آن ها را به صورت افقی یا خوابیده نیز نصب کرد. در نصب افقی باید سر لوله های ورودی و خروجی به طرف بالا و در نصب عمودی باید تا حدی سر این لوله ها به طرف بالا دارای شیب باشند. دقت کنید که نصب این مبدل ها به حالت خوابیده یا افقی پهنا فقط در شرایط دارای ظرفیت پایین صورت می گیرد.
چگونگی اتصال لوله های ورودی و خروجی در طریقه نصب مبدل حرارتی صفحه ای اهمیت دارد. محل ورود و خروج در اکثر مبدل ها تفاوتی وجود ندارد ولی باید این محل ها خلاف جهت یکدیگر نصب گردد. در بعضی از مبدل های حرارتی، درون صفحات پره های هدایتی تعبیه شده است. بنابراین نصب صحیح جهت و محل ورود و خروج می تواند در افزایش عملکرد مبدل بسیار مهم باشد.
چنانچه مبدل حرارتی صفحه ای که باید نصب گردد دارای ابعاد بزرگی است باید در نصب آن از شاسی استفاده شود. بنابراین این لوله ها در جای خود محکم می شوند، بدون اینکه در کف موتورخانه قرار گیرد یا وزن اضافه به آن ها تحمیل گردد.
نحوه لوله کشی مبدل‌های حرارتی صفحه ای چگونه است؟
یکی از موارد مهمی که باید در هنگام نصب مبدل حرارتی مدنظر قرار داد، چگونگی لوله کشی در این مبدل است. دقت کنید که باید در لوله کشی مبدل ها، جهت حرکت سیال ها بر خلاف یکدیگر در نظر گرفته شود.
مبدل های حرارتی صفحه ای که سیستم های سرمایشی کاربرد دارند دارای چهار محل اتصال هستند. از ویژگی های این اتصالات هم اندازه بودن آن ها و باید توسط یک خط اتصال با هم ارتباط داده شوند. چگونگی اتصالات این چهار محل به شرح زیر است:
چهار محل اتصال شامل آب سرد ورودی، آبگرم مصرفی، آبگرم ورودی موتورخانه و آبگرم برگشتی موتورخانه می باشند.
1. آب سرد ورودی باید به اتصال پایینی با اندازه یک اینچ متصل گردد.
2. آبگرم مصرفی دارای اتصال ۱ اینچ است و از سمت بالا خارج می شود.
3. آبگرم ورودی موتورخانه به اتصال بالایی ۲ اینچی وصل می گردد.
4. آبگرم برگشتی موتورخانه از سمت اتصال پایینی ۲ اینچی خارج می شود.
در پایان این اتصالات برای جلوگیری از آسیب رسیدن به مبدل حرارتی صفحه ای باید یک شیر اطمینان نصب شود.
جمع بندی طریقه نصب مبدل حرارتی
در این مقاله نکات مهمی را که باید در نصب مبدل‌های حرارتی صفحه ای مورد توجه قرار داد بیان کردیم. همچنین ساختار این مبدل ها را شرح دادیم و سه طریقه نصب برای مبدل‌های حرارتی صفحه ای برشمردیم و گفتیم که هنگام نصب مبدل های حرارتی لوازم جانبی دیگری چون صافی و سخت گیر مغناطیسی را نیز باید نصب گردد.
مبدل حرارتی چیست
