عضو شوید
عضویت سریع
آمار مطالب
آمار بازدید
اصل کار مبدل حرارتی صفحه ای
مبدلهای حرارتی صفحه ای
مبدل های حرارتی
مبدلهای حرارتی صفحات برای اولین بار در دهه 1920 توسعه یافتند اواپراتور صفحه ای و از آن زمان در بسیاری از بخشها به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند.
مبدل صفحه شامل یک سری صفحات موازی است که یکی بالاتر از دیگری قرار می گیرد تا امکان ایجاد یک سری کانال برای جریان مایعات بین آنها فراهم شود.
فضای بین دو صفحه مجاور کانالی را تشکیل می دهد که از طریق آن سیال جریان می یابد.
سوراخ های ورودی و خروجی گوشه صفحات باعث جریان مایعات سرد و گرم از کانال های متناوب می شود به طوری که یک صفحه همیشه از یک طرف با مایع گرم و از طرف دیگر در تماس است.
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 25 2500 میلی متر) باشد. تعداد صفحات یک مبدل فقط از ده تا چند صد محدوده است ، بنابراین به مناطق تبادل سطح تا هزاران متر مربع می رسد.
شکل جریان سیال را در داخل مبدل نشان می دهد. مایعات به چندین جریان موازی تقسیم می شوند و می توانند جریان متناوب مناسبی ایجاد کنند.
به طور کلی ، این صفحات به منظور افزایش تلاطم ، سطح تبادل گرما و تأمین سختی مکانیکی مبدل ، راه راه هستند. راه راه با ورق فلز سرد جعلی با ضخامت های 0.3 میلی متر تا 1 میلی متر بدست می آید.
متداول ترین مواد مورد استفاده برای صفحات ، فولاد ضد زنگ (AISI 304 ، 316) ، تیتانیوم و آلومینیوم است.
نوارهای موجود بر روی صفحات مایعات را در یک مسیر پیچ در پیچ مجبور می کند و فاصله بین دو صفحه مجاور b را از 1 تا 5 میلی متر تنظیم می کند.
مایعات می توانند از طریق کانالها به صورت سری (یک راه حل کمتر رایج) یا به صورت موازی با انجام تنظیمات جریان متناوب یا جریان عبور کنند.
از پیکربندی سریال زمانی استفاده می شود که دبی کم برای هر مایع وجود داشته باشد اما جهش گرمای زیادی داشته باشد. بزرگترین مشکل افت فشار زیاد و جریان شمارنده ناقص است.
پیکربندی موازی با کانالهای جریان متناوب برای جریان زیاد با افت دمای متوسط استفاده می شود و بیشترین استفاده را دارد.
هنگامی که بین سرعت جریان (یا بین حداکثر افت فشار مجاز) دو مایعات اختلاف زیادی وجود دارد ، مبدل می تواند دو بار با سرعت جریان پایین تر (یا تلفات بیشتر) کار کند تا مقادیر افت فشار یا دبی خاص را متعادل کند. در کانال ها.
شکل پیکربندی های مختلف را نشان می دهد: به طور موازی ، اواپراتور پلیت به صورت سری و مخلوط
یکی از رایج ترین مشکلات مبدل های حرارتی صفحه ، تأمین نامنظم همه کانال ها به طور موازی است. در واقع ، مایع تمایل به توزیع مقادیر بیشتری در کانال اول و کانال های دیگر دارد تا افت فشار را متعادل کند.
با افزایش تعداد صفحات ، توزیع حتی کاهش می یابد و در نتیجه عملکرد کلی مبدل کاهش می یابد.
مبدلهای حرارتی صفحه ای دو نوع اصلی دارند: مبدلهای حرارتی صفحه ای BPHE-Brazed و مبدلهای حرارتی صفحه PHE.
مبدلهای حرارتی صفحه ای و قاب
در PHE آنها صفحات قاب را ایجاد می کنند که با هدر و میله های کراوات فشار داده می شوند و مهر و موم توسط واشر محکم می شود. واشرها علاوه بر اثر آب بندی ، جریان مایعات را هدایت می کنند و در امتداد شیارهای لبه های صفحات قرار دارند.
حداکثر درجه حرارت استفاده شده برای آب بندی مبدل های حرارتی بین 80 تا 200 درجه سانتی گراد است ، در حالی که فشارها می توانند به 25 بار برسند.
واشر در انواع مختلف لاستیک بوتیل یا سیلیکون موجود است.
مشخصات اصلی این نوع مبدل های حرارتی عبارتند از:
- جدا کردن سریع و آسان برای تمیز کردن و کنترل عملکرد
- سازگاری با شرایط کارکرد متغیر با افزودن یا حذف صفحات حرارتی کندانسور صفحه ای برای تغییر جریان حرارتی نصب شده
- هرگونه نشت مایعات به دلیل آب بندی ناقص واشرها ، مایع دیگر را آلوده نمی کند بلکه به طرف دیگر هدایت می شود.
- ممکن است از موادی که سازگاری کمتری با لحیم دارند ، مانند تیتانیوم ، استفاده شود
- واشرها حداکثر فشار و مقادیر دما را محدود می کنند
- هزینه های بالقوه بالا به دلیل طراحی قالب ها ، پرس ها و کلیه مراحل تولید
- هزینه بالای واشر
مبدلهای حرارتی صفحه جوش داده شده
مبدلهای حرارتی صفحه جوش داده شده دارای هدر ، میله کراوات یا واشر آب بندی نیستند زیرا صفحات کوره های ذوب شده در دمای 1100 درجه سانتیگراد هستند.
در طی مرحله مونتاژ ، یک ورق لحیم کاری (به طور کلی مس بلکه نیکل) نیز بین صفحات قرار می گیرد ، محکم فشرده می شود و سپس برای چند ساعت پخته می شود.
مبدل BPHE جمع و جورتر ، سبک تر و کوچکتر از مبدل واشر است.
تصویر مسیر ایجاد شده توسط مایع سرد و گرم را نشان می دهد.
مواد لحیم کاری هم واشر و هم قاب را انجام می دهد.
این مبدل ها معمولاً با ورق های راه راه Chevron استفاده می شوند ، که به طور متناوب جهت های راه راه را برای برقراری تماس شبکه جمع می کنند.
نقاط عبور بین راه راه های دو صفحه متصل شبکه ای متراکم از نقاط تماس ایجاد می کند که باعث انقباض فشار می شود و باعث
