مبدل حرارتی صفحه ای در عین سادگی در ساخت، طراحی و عملکردی پیچیده دارد.
با نگاهی به انواع مبدل حرارتی صفحه ای از نوع واشر دار یا گسکتی، نوع یکپارچه جوشکاری شده یا صفحه ای لحیم کاری شده و جوشی و نیمه جوشی و همچنین کاربرد آنها، این مقاله بر روی انواع مبدل حرارتی صفحه ای تمرکز می کند. بنابراین، ما را در این مقاله از بامین تهویه دنبال کنید.
انواع مبدل حرارتی صفحه ای
انواع مبدل حرارتی صفحه ای plate heat exchanger در چهار دسته مبدل حرارتی صفحه ای لحیم کاری شده، واشردار، جوشی و نیمه جوشی وجود دارد که برای کاربری های متفاوت با جنس و طراحی خاص تولید می شوند. در ادامه به بررسی کامل تمامی انواع مبدل صفحه ای و کاربرد آنها پرداخته ایم.
به طور کلی تفاوت مبدل حرارتی صفحه ای واشردار و لحیم کاری شده در نوع آب بندی صفحاتشان به یکدیگر می باشد که در مقاله ای مجزا به بررسی ویژگی های خاص و مزایا و معایب هرکدام از آنها پرداخته ایم.
مزایای مبدل حرارتی صفحه ای
هر نوع مبدل مزایا و معایب خود را دارد. در اینجا برخی از مزایای بسیار مهم مبدل حرارتی صفحه ای را ارائه می دهیم:
مبدل حرارتی صفحه ای به راحتی تمیز می شود. به سادگی پیچ های کراوات را ببرید و قاب متحرک را روی آن بکشید. در صورت نیاز، بسته صفحه ممکن است بازرسی شود، تحت فشار شسته شود یا برای بازسازی خارج شود.
صفحات مبدل حرارتی صفحه ای قابل افزایش است و این مزیت قابل گسترش بودن را دارد که امکان بهبود قابلیت های انتقال حرارت را فراهم می کند. اگر مشخصات انتقال حرارت تنظیم شود، می توانید به راحتی صفحات را به جای خرید یک واحد قاب کاملا جدید نصب کنید و در وقت و هزینه خود صرفه جویی کنید.
راندمان بالایی دارد و به دلیل الگوهای صفحه فشرده و فضاهای کوتاه، صدای زیادی در سرعت سیال کم وجود دارد. ضریب انتقال حرارت هنگامی که با جریان خلاف جهت ترکیب می شود بسیار بالا است.
به دلیل عملکرد بالا، سطح انتقال حرارت کمتری مورد نیاز است و در نتیجه مبدل حرارتی بسیار کوچکتری نسبت به کارایی مشابه سایر مدل‌های مبدل حرارتی مورد نیاز است. یک مبدل حرارتی صفحه ای معمولاً 20 تا 40 درصد فضای کمتری را نسبت به مبدل حرارتی پوسته و لوله اشغال می کند.
رسوب کمتر صفحات، نقاط تماس زیاد، و فاصله کم بین صفحات، همراه با سطح صفحه تخت، به طور قابل توجهی از رسوب در مقایسه با سایر مدل های مبدل حرارتی جلوگیری می کند.
معایب مبدل حرارتی صفحه ای
اگرچه مبدل های حرارتی صفحه ای مزایای زیادی دارند، اما معایب مبدل حرارتی صفحه ای را در مقایسه با مبدل های حرارتی دیگر نمی توان نادیده گرفت:
نشتی : مبدل حرارتی صفحه ای به گونه ای طراحی شده اند که واشر ها را بین صفحات قرار دهند. این امر با افزایش سن واشرها به خصوص در مقایسه با مبدل های حرارتی پوسته و لوله یا مارپیچی احتمال نشتی را افزایش می دهد.
افت فشار : مبدل های حرارتی صفحه ای از گذرگاه های باریکی برای جریان سیال تشکیل شده اند که منجر به انتقال حرارت بالا می شود. این منجر به افت فشار بیشتر و هزینه بالاتر برای پمپاژ نسبت به مبدل حرارتی پوسته و لوله می شود.
برای دمای بالای سیال مفید نیست : مبدل حرارتی صفحه ای به خوبی مبدل های پوسته و لوله در مواردی که اختلاف دمای زیادی بین دو سیال وجود دارد، کار نمی کنند.
با دمای سیال بسیار بالا به خوبی کار نمی کند : واشرهای موجود در مبدل های حرارتی صفحه ای می توانند محدودیت های دما ایجاد کنند.
نتیجه گیری
انواع مبدل حرارتی صفحه ای با مزایا و معایب و کاربردهایشان بررسی کردیم. با وجود مزایای فوق، مبدل حرارتی صفحه ای گزینه مناسبی برای همه کاربردها نیستند. در مواردی که اختلاف دمای شدید بین دو سیال وجود دارد، معمولاً استفاده از مبدل حرارتی پوسته و لوله Shell & Tube مقرون به صرفه تر است. با توجه به مقدار زیادی تلاطم تولید شده توسط کانال های جریان کوچک در مبدل حرارتی صفحه ای، ممکن است افت فشار بالا وجود داشته باشد. برنامه هایی که نیاز به افت فشار کم دارند ممکن است اغلب بخواهند مبدل حرارتی Shell & Tube را در نظر بگیرند.
منبع :