مبدل حرارتي صفحه اي جوشي

مبدل حرارتي صفحه اي جوشي

مبدل حرارتي صفحه اي جوشي Compabloc بر پايه كاربردهاي مبدل هاي پوسته و لوله، مارپيچي و صفحه اي طراحي شده و همچنين مشكلات كاربرد واشر (gasket) را ندارد. نبودن گسكت، اين امكان را به ما مي دهد تا از سيالات با دماهاي بالا و مواد شيميايي آسيب زا در آن استفاده كنيم. همچنين طراحي پيچ و مهره اي اين نوع مبدل حرارتي ها، امكان جداكردن سريع قاب و دسترسي به محفظه صفحات را براي تميز كردن و تعميرات مي دهد.

در طراحي تك گذر اين مبدل حرارتي صفحه اي جوشي، مجموعه صفحات فشرده به هم، به گونه اي به هم جوش خورده اند تا جريان متقاطع باشد. در طراحي هاي با چند گذر، در حالت كلي جريان نا همسوست. معمولا فاصله ميان صفحات ۵mm مي باشد. اين نوع مبدل صفحه اي براي تحمل شرايط عمليات تا دماي ۳۰۰ درجه سانتي گراد و فشار ۳۲bar طراحي شده است. ميزان سطح انتقال حرارت در اين مبدل از ۱٫۵ تا ۳۰۰ متر مربع متغير مي باشد.

مبدل حرارتي صفحه اي جوشي نيمه يا نيمه جوش (Semi Welded Plate H.E):

با جوش دادن صفحات به صورت دو به دو، صفحات دوقلو مبدل هاي نيم جوشي بوجود مي آيند كه در ساخت مبدل حرارتي صفحه اي جوشي نيمه يا نيمه جوش كاربرد دارند. اين صفحات نيم جوش در قاب مبدل هاي حرارتي صفحه اي واشر دار قرار مي گيرند. طراحي و ساخت اين نوع مبدل ها براي كاربرد در سيالات با خوردگي بسيار بالا مي باشد. اين سيالات از ميان صفحات جوش شده عبور مي كنند، تنها واشري كه در مبدل صفحه اي نيمه جوشي استفاده مي شود، گسكت هايي با دو حلقه (حلقه نازل) بسته هستند كه بين هر جفت صفحه دوقلو قرار مي گيرد، اين گسكت ها از الاستومترهاي مقاوم و يا غير الاستومترها مي باشد. ورودي هايي كه شامل سيالات غير خورنده و غير تهاجمي مي شوند به وسيله ي واشرهاي معمولي آب بندي مي شوند.

مزيت جوش دادن دو صفحه اين است كه لزوم استفاده از مواد ديگر از بين رفته و خوردگي اندكي كاهش مي يابد. همان طور كه در شكل زير مشاهده مي كنيد، سيال فرآيندي درون زوج صفحه و سيال سرويس بين فريم ها جريان دارد. اين به دليل آن است كه سيال سرويس معمولا سيال كثيف است و لذا تميز كردن مبدل مي بايست زوج صفحات را از هم جدا شوند.

ساختار صفحات يك مبدل حرارتي صفحه اي جوشي نيمه يا نيمه جوشي . ۱-سيال سرويس ۲-سيال فرآيندي ۳-گسكت حلقوي ۴-گسكت ۵-محل جوش صفحات ۶-كانال سيال

مبدل صفحه اي نيمه جوشي قابليت مقاومت تا فشار ۳۰bar در سمت صفحات را دارند و اين مسئله بايد مد نظر قرار گيرد كه براي نگهداري مجموعه صفحات به قاب هاي ثابت و متحرك نياز مي باشد. تحمل فشار بالا كاربرد اين گونه از مبدل ها را در سيستم هاي تبخير و تهويه مطبوع افزايش مي دهد.

مبدل حرارتي صفحه اي لحيم شده (Brazed Plate Heat Exchanger):

در ادامه برسي مبدل حرارتي صفحه اي جوشي و نيمه جوشي به مبدل صفحه اي لحيم شده مي پردازيم. اين نوع مبدل از مجموعه صفحات به هم فشرده شده كه به هم ديگر لحيم شده اند، تشكيل شده است. لذا ديگر نيازي به واشر نيست و فريم ها هم مي توانند حذف شوند. صفحات موجدار موجب چنان جريان متلاطمي مي گردد كه اين جريان باعث كاهش رسوب گيري در اين نوع مبدل مي گردد.

مبدل صفحه اي لحيم شده از تعداد زيادي صفحات فولادي به هم فشرده كه توسط مس به يكديگر جوش داده شده اند، استفاده مي شود. همچنين با توجه به نوع فرآيند ممكن است از نيكل يا فلزهاي ديگر براي جوشكاري استفاده شود. علاوه بر جوش كردن نقاط پيرامون هر صفحه، نقاط اتصال جناقي دروني هم جوش داده مي شوند. مبدل صفحه اي لحيم شده تا دماي ۲۲۵ درجه سانتي گراد و فشار ۳۰bar را تحمل مي كند. البته نوع لحيم كاري شده با نيكل تا دماي ۴۰۰ درجه سانتي گراد و فشار ۱۶bar را تحمل مي كند.

مبدل صفحه اي لحيم شده به منظور سردسازي در تبخير كننده ها و كندانسورها استفاده مي شود. همچنين براي گرم كردن آب فرآيندها، سيستم بازيابي حرارت و سيستم گرم كردن موضعي مناسب است. اين مبدل ها براي Desuperheat و Subcooled كردن مواد هم مورد استفاده قرار مي گيرند. از نوع لحيم نيكل براي خنك كردن آب بدون املاح و ميعان حلال استفاده مي شود پس از اين مورد در خصوص مبدل حرارتي صفحه اي جوشي اطلاعاتي را بايد در اختيار بگذاريم..

مبدل صفحه اي لحيم شده در مقايسه با مبدل پوسته و لوله، در عملكرد يكسان داراي وزن حدود ۲۰% تا ۳۰% مبدل پوسته و لوله مي باشد.

مبدل حرارتي صفحه اي جوشي بَوِكس (The Bavex Hybrid Welded Plate Heat Exchanger):

اين نوع مبدل حرارتي صفحه اي جوشي هنگامي استفاده مي شود كه با توجه به شرايط فرآيندي امكان به كار گيري مبدل نوع قاب و صفحه ممكن نبوده و با فشار بالا و محدوده گسترده دمايي مواجه هستيم. ويژگي منحصر به فرد اين نوع مبدل، طراحي هندسه داخلي آن است. اين مبدل از دو بخش لوله و صفحه تشكيل مي شود كه بخش لوله داراي چندين گذر و بخش صفحه تنها داراي يك گذر مي باشد.

با توجه به نوع فلز به كار رفته در آن، اين مبدل حرارتي صفحه اي تا دماي ۹۰۰ درجه سانتي گراد را تحمل مي كند. و در حالات برودتي تا دماي -۲۰۰ درجه سانتي گراد قابل سرد شدن است. فشار سمت صفحات نيز تا ۶۰۰bar قابل افزايش خواهد بود كه البته به ضخامت و سطح صفحات بستگي دارد. گستره استفاده از اين نوع مبدل شامل بازيابي حرارت گازهاي سوخته، كاربردهاي برودتي، انتقال حرارت بين گازهاي خورنده و كاربردهاي با آب دريا مي باشد.

اين نوع مبدل حرارتي صفحه اي حدود ۴۰% حجم مبدل پوسته و لوله را در شرايط عملياتي مشابه دارد. همچنين ضريب انتقال حرارت در كاربردهاي مايع-مايع حدود ۵۰۰۰ وات بر متر مربع بر كلوين مي باشد .