مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای بیش از 100 سال قدمت دارند و ساختار آن از یک فریم ثابت و یک فریم متحرک و صفحات موجدار که بین دو فریم قرار می گیرند، تشکیل شده است که جریان سیال گرم و یا سرد را از هم جدا می کنند. اساس عملکرد مبدل حرارتی صفحه ای به این شکل است که از دو جهت مخالف سیال سرد به سمت بالا و سیال داغ به سمت پایین جریان دارد تا راندمان انتقال حرارت افزایش یابد. سیالات وارد شده به این صفحات موجدار به صورت یکی در میان بین صفحات فلزی جریان می‌یابند و با یکدیگر تبادل گرما می‌کنند.
این صفحات به صورت متقارن پشت سرهم قرار می گیرند و سیال گرم و سرد مابین این صفحات در گردش می باشند، آرایش سطح صفحات باعث ایجاد امواجی در سیال شده و به این ترتیب انتقال حرارت و برودت دما بین دو سیال به سرعت صورت می گیرد.

برای جلوگیری از نشتی، واشرها دور تا دور صفحات نصب می شوند و از پیچ هایی برای کنار هم قرار دادن و محکم کردن صفحات استفاده می شود. به دلیل ضخامت خیلی اندک و ضریب انتقال حرارت بالای این صفحات و از همه مهمتر سطح انتقال حرارت گسترده موجود، تبادل حرارت به آسانی و به صورت آنی انجام می گیرد و به دلیل اشغال فضای کم قابل قیاس با انواع مبدل های دیگر نمی باشد.
مزیت استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای نسبت به مبدل حرارتی شل و تیوب، این است که با توجه به موجدار بودن صفحات که جریان گردابی سیال را افزایش می دهد و در نتیجه عدد رینولدز کمتری سبب می شود و اینکه جریان سیال در خلاف جهت است، راندمان انتقال حرارت همیشه 3 تا 5 برابر بیشتر از مبدل حرارتی شل و تیوب می باشد. در یک مبدل صفحه ای با افزایش تعداد صفحات می توان ظرفیت مبدل را افزایش داد. این تنوع تولید باعث شده اکثریت مصرف کنندگان، مبدل های صفحه ای را به سایر مبدل ها ترجیح دهند.
از آنجا که کانال های جریان کاملا کوچک هستند جریان قوی گردابه ای و توربولانس موجب بزرگ بودن ضرایب انتقال حرارت و افت فشارها می گردد به علاوه بزرگ بودن تنش برشی موضعی باعث کاهش تشکیل رسوب می شود. واشرها از نشتی سیال به بیرون مبدل جلوگیری می کنند و سیال ها را در صفحات به شکل مورد نظر هدایت می نمایند.

تکنولوژی نوین در طراحی مبدل صفحه ای

واشر "آب بند کامل" با طراحی جدید

Plate-Heat-Exchanger-Picture

حق ثبت اختراع بین المللی ثبت شده (28 کشور)
سیستم 3 بعدی توزیع فشار
300% نیروی اصطکاکی بالاتر (تا 50 بار)
نگهداری بهتر دسته صفحات محکم شده
گارانتی و عمر بیشتر واشرها

طراحی این واشرها به گونه ای است که در صورت نشتی سیال، احتمال اختلاطی میان دو سیال وجود ندارد.

طراحی متفاوت مبدل صفحه ای

اجزای اصلی مبدل های حرارتی صفحه ای:

دسته صفحات از تعدادی صفحات حرارتی بر اساس سطح انتقال حرارت مورد نیاز تشکیل شده است.
واشرهای روی صفحات، مجاری سیال از یکدیگر را به طور مطمئن آب بندی می کنند.
جهت جریان داخل مبدل از طریق واشر تعیین می شود.
فریم که دسته صفحات را احاطه می نماید با پیچ هایی به یکدیگر محکم می شوند.
اتصالاتی برای ورود و خروج سیالات معمولا روی فریم ثابت مبدل حرارتی در نظر گرفته می شود. در صورتی که جریان چندپاسی باشد، اتصالات بایستی روی فریم ثابت و فریم متحرک قرار داده شوند.

مبدل حرارتی صفحه ای، ساختمان طرح-جریان

تک پاس

Plate-Heat-Exchanger-Single-Pass-image

در مبدل های تک پاس، جریان به صورت مخالف هم بوده و نازل ها روی فریم ثابت، نصب می شوند، و فقط فریم را می توان به منظور عملیات تعمیر و نگهداری جابه جا نمود لذا تعمیر و نگهداری آن ها و افزایش یا کاهش ظرفیت آن ها آسان می باشد.

Plate-Heat-Exchanger-Single-Pass

تک پاس و چند پاس

Plate-Images

اگر اختلاف دمای جریان ورودی و خروجی زیاد باشد و افت فشار بین طرف داغ و طرف سرد تفاوت زیادی داشته باشد، عملکرد مبدل را می توان با افزایش ضریب انتقال حرارت کلی افزایش داد بدین گونه که یک طرف را به صورت تک پاس و طرف دیگر را به صورت چند پاس طراحی نمود.

Plate-Heat-Exchanger-image

چندپاس
در صورتی که شدت جریان نسبت به شدت انتقال حرارت کمتر باشد و سطح آلایندگی بالا نباشد، مزیت آن این است که اثر انتقال حرارت را به طور قابل ملاحظه ای با طراحی چند پاس طرف داغ و طرف سرد می توان افزایش داد ولی اشکال این گونه طراحی این است که در صورت نیاز به افزایش ظرفیت مبدل حرارتی، لوله کشی نازل فریم متحرک بایستی اصلاح شود.

تک پاس و چند-چند پاس
این یک مبدل حرارتی با کارایی مناسب است که می تواند در یک دستگاه مبدل حرارتی با استفاده از فریم جداکننده، انتقال حرارت بیش از 3 نوع سیال را میسر نماید. این نوع مبدل بیشتر به عنوان استریلایزر در صنایع غذایی استفاده می شود.

نوع و سایز Plate ها در مبدل صفحه ای

دانلود کاتالوگ مبدل حرارتی صفحه ای