چرا به مبدل حرارتی صفحه ای نیاز دارید و چیست؟ مزایای اصلی مبدل های حرارتی صفحه ای مزایای مبدل حرارتی صفحه ای teplotex apv

همه از مدت ها قبل در مورد سیستم تامین آب گرم مخلوط دو مرحله ای که بر روی نوعی مبدل حرارتی صفحه ای مانند مونوبلاک اجرا می شود، می دانستند. مونو بلوک نوع خاصی از مبدل حرارتی صفحه ای برای سیستم آب گرم دو مرحله ای است که در آن هر دو مرحله در یک محفظه قرار دارند؛ چنین مبدل حرارتی دارای شش لوله است.

  • H1 - ورودی مایع خنک کننده برگشتی از سیستم گرمایش.
  • H2 - ورودی آب در گردش DHW.
  • H3 - خروجی آب گرم گرم.
  • H4 - ورودی مایع خنک کننده داغ از شبکه گرمایش.
  • F3 - ورودی آب سرد.
  • F4 - خروجی خنک کننده برگشتی عمومی به شبکه گرمایش.

کاربرد گسترده مونوبلاک با عوامل زیر تعیین شد: فشردگی بیشتر در مقایسه با دو مبدل حرارتی مجزا، و بر این اساس، هزینه کمتر. همین عوامل اصلی ترین و شاید تنها مزیت یک آب نبات هستند. بیایید سعی کنیم در مورد معایب تصمیم گیری کنیم.

"سادگی" نصب

به نظر طبیعی می رسد که نصب یک دستگاه کوچک بسیار ساده تر از دو دستگاه مشابه باشد. اما در نتیجه نصب مونوبلاک چه چیزی نصیب ما می شود؟ مونو بلوک نصب شده شبیه مرد عنکبوتی است که در حلقه‌هایی از خطوط لوله، اتصالات و ابزار اندازه‌گیری، البته در صورت وجود، گیر کرده است. این یکی بلافاصله گم می شود چیز مهمبه عنوان سهولت تعمیر و نگهداری اگر در یک مبدل حرارتی صفحه ای معمولی همه لوله ها بر روی یک صفحه ثابت (H1-H4) قرار گرفته باشند و تعمیر و نگهداری آن فقط مستلزم خاموش کردن مبدل حرارتی و آزاد کردن فشار باشد، در این صورت جداسازی مونوبلک مستلزم جدا کردن لوله ها از متحرک خواهد بود. صفحه عقب علاوه بر این، اگر لوله‌کشی صفحه پشتی دسترسی به مبدل حرارتی مونوبلاک را مسدود کند، این نیز دسترسی به آن را پیچیده می‌کند. یعنی برای کارکرد عادی مونوبلک، ابتدا باید یک پروژه شایسته برای اتصال آن به خنک کننده، سرد و آب گرمبه منظور اطمینان از دسترسی عادی برای نگهداری و تعمیر. و ثانیاً باید گزینه خاصی برای اتصال خطوط لوله به صفحه پشتی (از طریق برخی عناصر قابل جابجایی) ارائه شود تا از تحرک صفحه پشتی بدون حرکت مبدل حرارتی از جای خود اطمینان حاصل شود. بنابراین، اغلب یک تک بلوک نصب شده حجمی کمتر از دو مبدل حرارتی جداگانه را اشغال می کند.

مسائل مربوط به قابلیت اطمینان

به طور طبیعی، دو دستگاه جداگانه قابل اعتمادتر از دستگاهی هستند که عملکرد مشابهی را انجام می دهند. وقتی یکی از مبدل های حرارتی خراب می شود چه داریم؟ در این صورت ما قادر خواهیم بود با بار جزئی سیستم آب گرم در حالی که سیستم دوم در حال تعمیر یا سرویس است کار کنیم. اگر حتی یکی از مراحل خراب شود، مونوبلاک باید به طور کلی از سرویس خارج شود، زیرا برای هر دو مرحله فقط یک مسکن وجود دارد.

کارایی، کارایی

انتخاب مبدل حرارتی تک بلوک نیز تفاوت های ظریف خاص خود را دارد. ایجاد یک آرایش مونوبلوک از یک مدار DHW مخلوط دو مرحله ای، با بازدهی برابر با دو مبدل حرارتی مجزا، اغلب دشوار یا عملاً غیرممکن است. این امر به این دلیل است که نوع صفحه استفاده شده در مونوبلاک برای هر دو مرحله یکسان است. و در محدوده خواص ترموفیزیکی این نوع، ما باید مشکل چیدمان پکیج ها را برای هر دو مرحله حل کنیم، در حالی که ممکن است مرحله اول و دوم حداقل از نظر هزینه ها به خصوص در سمت خنک کننده متفاوت باشد. به عنوان مثال، الزامات مرحله اول، توانایی عبور جریان کل خنک کننده سیستم گرمایش و خنک کننده مرحله دوم در حالی که از مقاومت هیدرولیکی پایین و میانگین حذف گرما اطمینان حاصل می شود. الزامات مرحله دوم، نرخ جریان نسبتاً کم در سمت خنک کننده و آب گرم، مقاومت هیدرولیکی مجاز بالاتر و حذف گرمای قابل توجهی بیشتر است. یعنی اگر این دو مبدل حرارتی جداگانه بودند، مبدل حرارتی مرحله اول باید دارای قطر نازل بزرگتر و صفحه "کوتاه" باشد و مبدل حرارتی مرحله دوم باید قطر نازل کوچکتر و صفحه "طولانتر" داشته باشد. .

بیایید یک نوع کار را برای انتخاب تجهیزات برای یک مدار مخلوط دو مرحله ای در نظر بگیریم. داده های اساسی به شرح زیر است: بار سیستم DHW 0.4 Gcal/h گرمایش آب سرداز 5 درجه سانتی گراد تا 60 درجه سانتی گراد، بار سیستم گرمایش 1.2 Gcal/h نمودار دما 150/70.

با تقسیم بار به مراحل، مطابق با SP 41-101-95 برای شرایط داده شده، داده های اولیه را برای انتخاب مبدل های حرارتی مرحله به دست می آوریم:

صحنه می کنم

مرحله دوم

* NTU - تعداد واحدهای انتقال حرارت. مهندسی حرارت. V. N. Lukanin، M. G. Shatrov و دیگران، دانشکده تحصیلات تکمیلی، مسکو، 1999

در واقع، مقدار NTU رژیم حرارتی را مشخص می کند که در آن مبدل حرارتی کار می کند. هر چه NTU بالاتر باشد، "طول" حرارتی صفحه مبدل حرارتی باید بیشتر باشد.

در مورد ما، واضح است که مبدل حرارتی مرحله دوم باید دارای ظرفیت حذف حرارت بیشتر، تقریباً 50٪ (طول حرارتی) نسبت به مبدل حرارتی مرحله اول باشد. علاوه بر این، هزینه های طرف گرمایش هر دو مرحله تقریباً سه برابر متفاوت است. این بدان معنی است که اگر برای مبدل حرارتی مرحله دوم، لوله های DN32 کافی است، برای مبدل حرارتی مرحله اول، لوله ها باید بزرگتر باشند، نه کمتر از DN50.

بسته بشقاب

همانطور که در بالا ذکر شد، یک تک بلوک در واقع دو مبدل حرارتی است که در یک قاب قرار گرفته اند. این به این معنی است که دو بسته از صفحات در یک قاب قرار می گیرند که توسط یک صفحه معکوس که دارای دو سوراخ پورت کور (بالا یا پایین) است از هم جدا شده اند. به طور معمول، بسته مرحله دوم نزدیک به صفحه ثابت و در پشت آن بسته مرحله اول قرار دارد. اما به دلیل عملکرد عفونی انجام شده توسط این بسته ها (نگاه کنید به بالا)، آنها طرح بندی و تعداد صفحات متفاوتی دارند. از آنجایی که تمامی این پکیج ها در یک محفظه قرار دارند، این احتمال وجود دارد که در حین تعمیر و نگهداری، هنگام مونتاژ کل بسته صفحات مونوبلاک خطایی رخ دهد. یعنی اگر پس از جدا کردن مونو بلوک، بسته ها به درستی تعویض یا چیده شوند (به عنوان مثال، صفحات مرحله اول با "طول حرارتی" کوچک برای مرحله دوم نصب شده اند و بالعکس)، پس از مونتاژ مجدد دستگاه ، ویژگی هایی را که از همان ابتدا در آن گنجانده شده بود، از آن نخواهیم گرفت.

با دو دستگاه مجزا وضعیت ساده تر است. در این حالت، حتی اگر کل پکیج را به اشتباه مونتاژ کنیم، به اندازه مونوبلاک کاهش مرگباری در توان حرارتی، هزینه ها و تغییرات مقاومت هیدرولیکی نخواهیم داشت.

به طور خلاصه، اجازه دهید تمام جوانب مثبت و منفی مبدل حرارتی صفحه ای با طرح مونوبلاک را در یک جدول خلاصه کنیم.

مزایا و معایب

طرفداران

  • هزینه اولیه کمتر
  • به طور جداگانه، یک مونو بلوک فشرده تر از دو مبدل حرارتی است.

موارد منفی

  • نصب پیچیده تر و نگهداری ناخوشایند به دلیل سوکت های روی صفحه فشار.
  • قابلیت اطمینان کمتر
  • عملکرد کمتر کارآمد.
  • تقاضا هنگام مونتاژ یک بسته از صفحات.

نتیجه

هر کس برای خود تصمیم می گیرد که چه چیزی برای آنها مهم تر است - صرفه جویی در هزینه یا عملکرد مطمئن تر تجهیزات.

مبدل های حرارتی صفحه ای دستگاه های تخصصی هستند که گرما را از یک محیط داغ به محیطی که باید از طریق صفحات موجدار گرم شود، منتقل می کنند. صفحات خود را می توان از مواد مختلف، به عنوان مثال، گرافیت، مس، فولاد و غیره ساخته شده است. در این حالت لایه های سرد و گرم یکی پس از دیگری قرار می گیرند.

مزایا و معایب

مبدل حرارتی صفحه ای نسبتاً اخیراً ظاهر شده است ، اما به دلیل ویژگی های برجسته آن در حال حاضر در بین مصرف کنندگان محبوبیت پیدا کرده است. یکی از بزرگترین مزیت ها این است که مبدل های حرارتی جمع شونده بسیار فشرده هستند و باعث صرفه جویی در فضای نصب می شود.

اگر نیاز به افزایش تعداد صفحات وجود داشته باشد، لزوماً نیازی به برچیدن تجهیزات نیست، زیرا تعداد صفحات مورد نیاز در حین کار اضافه یا کاهش می یابد و این یک مزیت بزرگ است.

علاوه بر این، تمام واحدهای صفحه به راحتی تمیز می شوند و درجه آلودگی آنها کمترین میزان است. هزینه های عملیاتی و هزینه های نقدی برای تامین انرژی کم است. و این تجهیزات قادر است در دمای بسیار پایین به طور کامل کار کند.

در صورت نیاز، برنامه کاملاً مؤثر است گرمای درجه پایینو انتقال آن به لطف همه موارد فوق، مبدل های حرارتی صفحه ای پیشرفته ترین و بادوام ترین مبدل های حرارتی هستند و بنابراین بیشترین تقاضا را دارند. شما می توانید با انواع مبدل های حرارتی صفحه ای به آدرس http://www.teploprofi.com/ آشنا شوید.

از معایب این مبدل های حرارتی می توان به این واقعیت اشاره کرد که هنگام استفاده از مایع خنک کننده با کیفیت پایین، مبدل حرارتی به سرعت مسدود می شود. و در این مورد، شما باید به طور سیستماتیک آن را با استفاده از یک محصول خاص تمیز کنید. انواع دیگری از مبدل های حرارتی وجود دارد، به عنوان مثال، مبدل های حرارتی پوسته و لوله یا لحیم کاری، اما تخصص آنها بسیار محدود است، بنابراین آنها به اندازه مبدل های حرارتی صفحه ای محبوب نیستند.

دامنه کاربرد مبدل های حرارتی صفحه ای

مبدل های حرارتی از این نوع برای گرمایش، سرمایش و تراکم استفاده می شود:

  • در سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع از جمله نقاط گرمایشی.
  • در استخرها، در سیستم های تامین آب گرم.
  • در صورت جداسازی سیستم های انرژی.
  • در طول استخراج و بازیابی حرارت در بخش شهرداری.
  • در تجهیزات تبرید تخصصی، اواپراتورها و کندانسورها در سیستم های تبرید.
  • برای اهداف خنک کننده محیط های مختلفبرای نیازهای تکنولوژیکی
  • در مواد غذایی، خودروسازی، فولاد، نساجی و بسیاری از زمینه های دیگر صنعت مدرن.

در حال حاضر شرکت های زیادی مبدل های حرارتی تولید می کنند. این واحدها دستگاه های خاصی هستند که در آنها تبادل حرارت بین دو یا چند خنک کننده انجام می شود. علاوه بر این، در برخی موارد، تبادل حرارت می تواند با استفاده از یک سطح انجام شود جامدو خنک کننده

مدل های مختلفی از مبدل های حرارتی وجود دارد. اینها شامل دستگاه های مارپیچ، پوسته و لوله، پیچ خورده و آجدار و غیره است. در میان این تنوع گسترده، باید به صفحات بشقاب توجه ویژه ای شود، زیرا آنها محبوب ترین هستند. محبوبیت آنها با تعداد قابل توجهی از مزایا توضیح داده می شود.

اول از همه، باید به مزیت مهمی مانند سهولت نگهداری اشاره کرد. در مواردی که این دستگاه دچار گرفتگی می شود، لازم است دستگاه را جدا کرده و کاملاً آبکشی کنید. پس از این باید خشک شود و جمع آوری شود. علاوه بر این، این روش به هیچ هزینه فیزیکی یا زمانی زیادی نیاز ندارد.

مزیت دوم به این دلیل است که هنگام استفاده از این نوع مبدل حرارتی امکان مشاهده وجود دارد سطح پایینآلودگی سطح تبادل حرارت این به دلیل تلاطم زیاد جریان سیال که توسط موج‌دار شدن ایجاد می‌شود، حاصل می‌شود. علاوه بر این، این عامل نیز تحت تأثیر این واقعیت است که صفحات تبادل حرارتی دارای پولیش با کیفیت بالا هستند.

سومین مزیت مهم مقرون به صرفه بودن است. این دستگاه می تواند بیش از 20 سال عمر کند. علاوه بر این، اگر در طول فرآیند نیاز به تعویض صفحات باشد، می توان این کار را به راحتی انجام داد، در حالی که در هزینه قابل توجهی صرفه جویی می شود. بنابراین، برای مثال، هنگام تعمیر یک واحد پوسته و لوله، باید با مبلغ بیشتری خداحافظی کنید.

از آنجایی که در مورد صفحات صحبت می کنیم، باید گفت که حجم این نوع مبدل حرارتی در هر زمان قابل افزایش یا کاهش است. تمام چیزی که برای این کار لازم است فقط اضافه کردن تعداد مورد نیاز صفحات یا برعکس حذف آنها است. این نیز مزیت بسیار مهم این نوع تجهیزات است.

با این حال، با وجود تعداد زیادی ازمزایا، لازم است به معایب این دستگاه نیز اشاره شود. مهمترین عیب مبدل حرارتی صفحه ای این است که در صورت استفاده از خنک کننده بی کیفیت، دستگاه به زودی کثیف می شود.

در حال حاضر می توانید مبدل حرارتی صفحه ای سفارش دهید یا با استفاده از اینترنت دستگاهی از نوع دیگری خریداری کنید. علاوه بر این، به عنوان مثال، اجازه می دهد تا نصب ITP را سفارش دهید یا از هر سرویس دیگری برای ایجاد شرایط زندگی راحت استفاده کنید.

مبدل حرارتی صفحه ای نوع مونوبلوک اساس یک سیستم تامین آب گرم مخلوط دو مرحله ای (تامین آب گرم) است.

"Monoblock" نوعی مبدل حرارتی صفحه ای است که برای کار در یک سیستم آب گرم دو مرحله ای طراحی شده است که در آن هر دو مرحله در یک مبدل حرارتی ترکیب می شوند؛ چنین مبدل حرارتی دارای شش لوله است. (تصویر را ببینید).

اصلی ترین و شاید تنها مزیت یک بلوک فشرده بودن آن در مقایسه با دو مبدل حرارتی جداگانه و بر این اساس هزینه کمتر است که وسعت کاربرد مبدل های حرارتی از نوع "مونوبلاک" را تعیین می کند.

حال بیایید سعی کنیم معایب آن را مشخص کنیم.

برنج. مونوبلاک برای سیستم دو مرحله ای DHW. محل لوله ها: H1 - ورودی مایع خنک کننده برگشتی از سیستم گرمایشی، H2 - ورودی آب در گردش DHW، H3 - خروجی آب گرمایشی DHW، H4 - ورودی خنک کننده داغ از شبکه گرمایش، F3 - ورودی آب سرد، F4 - خنک کننده برگشت عمومی خروجی به شبکه گرمایش .

"سادگی" نصب.

اعتقاد بر این است که نصب یک دستگاه آسان تر از چندین دستگاه مشابه است. اما مونو بلوک نصب شده شبیه یک عنکبوت است که در شبکه ای از خطوط لوله، دریچه های خاموش کننده مختلف و ابزار پیچیده شده است. بنابراین، مزیت اصلی از بین می رود - سهولت نگهداری و تعمیر. اگر در مبدل حرارتی صفحه ای تک گذر، تمام لوله ها روی صفحه جلویی H1-H4 قرار داشته باشند و برای نگهداری و تعمیر آن فقط باید از دریچه های قطع کننده و دریچه ها استفاده کرد، سپس سیستم مونوبلاک را جدا کرد و لوله ها را جدا کرد. صفحه متحرک عقب اجتناب ناپذیر است. همچنین، لوله‌کشی صفحه پشتی ممکن است دسترسی به مبدل حرارتی مونوبلاک را مسدود کند. برای عملکرد عادی مونوبلاک ابتدا لازم است یک طراحی مناسب برای اتصال آن به خطوط لوله خنک کننده، سرد و آب گرم انجام شود تا از دسترسی آسان برای نگهداری و تعمیر اطمینان حاصل شود. یک مونو بلوک که به درستی نصب شده باشد فضایی کمتر از دو مبدل حرارتی جداگانه اشغال می کند.

قابلیت اطمینان.

مهم است که به یاد داشته باشید که دو مبدل حرارتی جداگانه قابل اعتمادتر از مبدلی هستند که عملکردهای مشابهی را انجام می دهند. در صورت خرابی یکی از مبدل های حرارتی چه چیزی بدست می آوریم؟ در این مورد، سیستم می تواند در بار جزئی در حالی که مبدل حرارتی دوم تعمیر یا سرویس می شود، کار کند. اگر حتی یک مرحله غیرفعال باشد، کل مونوبلاک باید از کار خارج شود، زیرا برای هر دو مرحله فقط یک محفظه وجود دارد.

بهره وری.

هنگام محاسبه مبدل حرارتی تک بلوک، تفاوت های ظریف نیز وجود دارد. اغلب ایجاد یک سیستم تک بلوک از یک مدار DHW مخلوط دو مرحله ای، که از نظر کارایی با دو مبدل حرارتی صفحه جداگانه قابل مقایسه است، دشوار است. این به این دلیل است که نوع صفحه تعیین شده در مونوبلاک برای دو مرحله یکسان است. و در محدوده خواص ترموفیزیکی این نوع، باید مشکل چیدمان بسته های صفحه ای را برای هر دو مرحله حل کنیم، در حالی که ممکن است یک مرحله از نظر سرعت جریان با یکدیگر متفاوت باشد، به خصوص در سمت خنک کننده. به عنوان مثال، در اینجا، الزامات مرحله اول، توانایی عبور جریان کل خنک کننده سیستم گرمایش و خنک کننده مرحله دوم در حالی که از مقاومت هیدرولیکی پایین و میانگین حذف گرما اطمینان حاصل می شود، است. برای مرحله دوم، این نرخ‌های جریان نسبتاً کم در سمت خنک‌کننده و طرف تأمین آب گرم، مقاومت‌های هیدرولیکی مجاز بالاتر و حذف گرمای قابل توجهی بیشتر است. یعنی اگر این دو مبدل حرارتی جداگانه بودند، مبدل حرارتی مرحله اول باید دارای قطر نازل بزرگتر و صفحه "کوتاه" باشد و مبدل حرارتی مرحله دوم باید قطر نازل کوچکتر و صفحه "طولانتر" داشته باشد. .

یک گزینه وظیفه برای انتخاب تجهیزات برای یک مدار مخلوط دو مرحله ای وجود دارد. داده های اولیه به شرح زیر است: بار سیستم تامین آب گرم 0.4 Gcal / ساعت، گرم کردن آب سرد از 5 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد، بار کل سیستم گرمایش 1.2 Gcal / ساعت، منحنی دما است. 150-70 است.

با تقسیم بار به مراحل، مطابق با (SP 41-101-95)، برای شرایط داده شده، داده های اولیه را برای انتخاب مبدل های حرارتی مرحله به دست می آوریم (جدول را ببینید).

در واقع، مقدار NTU رژیم حرارتی را مشخص می کند که در آن مبدل حرارتی کار می کند. هر چه NTU بالاتر باشد، "طول" حرارتی صفحه مبدل حرارتی باید بیشتر باشد.

در این مورد، واضح است که مبدل حرارتی مرحله دوم باید ظرفیت حذف حرارتی (طول "حرارتی") بیشتر، تقریبا 50٪ نسبت به مبدل حرارتی مرحله دیگر داشته باشد. علاوه بر این، هزینه های طرف گرمایش هر دو مرحله تقریباً 3 برابر متفاوت است. این بدان معنی است که اگر برای مبدل حرارتی مرحله دوم، لوله های DN32 کافی است، برای مبدل حرارتی مرحله اول، لوله ها باید بزرگتر باشند، نه کمتر از DN50.

بسته بشقاب

همانطور که در بالا گفته شد، یک مونوبلاک در اصل دو مبدل حرارتی است که در یک قاب قرار دارند. این به این معنی است که دو بسته از صفحات در یک قاب قرار می گیرند که توسط یک صفحه معکوس که دارای دو سوراخ پورت کور (بالا یا پایین) است از هم جدا شده اند. اغلب بسته مرحله دوم نزدیکتر به صفحه ثابت و پشت آن بسته مرحله اول قرار دارد. با توجه به عملکردهای متفاوتی که این بسته ها انجام می دهند (به بالا مراجعه کنید)، طرح بندی و تعداد صفحات متفاوتی دارند. و از آنجایی که تمامی این پکیج ها در یک فریم قرار دارند، این احتمال وجود دارد که در حین انجام سرویس، هنگام مونتاژ کل پکیج صفحات مونوبلاک خطایی رخ دهد. یعنی اگر پس از جدا کردن نوار نبات، بسته ها به درستی تعویض یا چیده شوند، پس از جمع آوری مجدد دستگاه، ویژگی های ذاتی که در ابتدا در آن گنجانده شده بود را از آن دریافت نخواهیم کرد.

جدول. داده ها برای انتخاب مبدل های حرارتی.

با دو مبدل حرارتی وضعیت ساده تر است. در این حالت، حتی اگر کل پکیج را به اشتباه مونتاژ کنیم، به اندازه یک مونوبلک کاهش عظیمی در قدرت، هزینه ها و تغییرات مقاومت هیدرولیکی نخواهیم داشت.

در نهایت

مزایا و معایب مبدل حرارتی صفحه ای با طرح تک بلوک:

طرفداران:

1. هزینه کم

2. مونوبلاک کمی فشرده تر از دو مبدل حرارتی است.

معایب:

1. نصب مشکل و ناراحتی در تعمیر و نگهداری به دلیل وجود خط لوله روی صفحه فشار.

2. قابلیت اطمینان کمتر.

3. کار کم مولد.

4. الزامات مورد نیاز برای مونتاژ یک بسته از صفحات مبدل حرارتی.

وظیفه این واحد انتقال انرژی از منبع اولیه به سیال سرد کار است: مبدل حرارتی صفحه ای گرما را با استفاده از صفحات موجدار به عنوان دیواره توزیع می کند که سیستم را از اختلاط رسانه ها محافظت می کند.

هنگام محاسبه مبدل حرارتی صفحه ای، باید در نظر داشت که اساس دستگاه بر اساس موارد زیر است:

  • صفحات ثابت و تحت فشار؛
  • لوله (ورودی و خروجی) با اتصالات مختلف؛
  • پایه نصب؛
  • راهنماها؛
  • سخت افزار رشته ای

انرژی بین خنک کننده ها از طریق صفحات ساخته شده از مواد بی اثر مقاوم در برابر زنگ زدگی منتقل می شود. دومی با مهر زنی پردازش می شود، ضخامت آنها بین 0.4-1 میلی متر متغیر است. هنگامی که مونتاژ می شود، واحد از پانل های نازک محکم با کانال های شکاف تشکیل شده است. همه عناصر دارای یک فرورفتگی کانتور در سمت جلو هستند که در آن یک مهر و موم لاستیکی قرار داده شده است (این کار چسبندگی محکم عناصر را تضمین می کند).

صفحات از نظر شکل و جنس یکنواخت هستند؛ آنها می توانند از فولاد ضد زنگ، تیتانیوم، آلیاژهای نسوز ساخته شوند (بسته به کاربرد انتخاب می شوند). برای تولید مهر و موم، از پلیمرهای پیچیده مبتنی بر لاستیک مصنوعی استفاده می شود که می توان آنها را با گلیکول و محیط های غیر تهاجمی، بخار و مایعات با دمای بالا، خنک کننده های حاوی روغن و پایه روغن استفاده کرد.

اصل عملیات و نمودار واحد

طراحی، محاسبه و شستشوی مبدل های حرارتی صفحه ای برای گرمایش بر اساس این واقعیت است که واحد به دلیل وجود 4 سوراخ کار می کند:

  • 2 دهانه برای ورودی و خروجی سیال کار گرم؛
  • 2 سوراخ برای اطمینان از اتصال هرمتیکی صفحات و جلوگیری از اختلاط مایع خنک کننده - این کار توسط مهر و موم انجام می شود.

حرکت مایع در واحد طبق اصل گرداب جریان انجام می شود. در نتیجه به دلیل مقاومت نسبتا کم در برابر حرکت محیط کار، شدت انتقال انرژی حرارتی افزایش می یابد. همچنین به دلیل مقاومت کم در هنگام عبور مایع، میزان رسوب در حفره های داخلی کاهش می یابد.

اصل عملکرد مبدل های حرارتی صفحه ای، بر اساس حلقه ها و گرداب ها، تبادل انرژی های متعدد را ارتقا می دهد. در نتیجه حداکثر بازدهی واحد حاصل می شود که تحت تأثیر قرار می گیرد تاثیر مثبتو خروجی لوله ها به هر دو نوع پانل - گیره و ثابت.

طراحی مبدل حرارتی به طور ایده آل برای شرایط عملیاتی مناسب است: تعداد صفحات متناسب با نیازهای توان بالقوه سیستم افزایش می یابد. تعداد عناصر عامل تأثیر مستقیمی بر کارایی و عملکرد تجهیزات گرمایش یا سرمایش دارد.

پارامترهای فنی مدل ها

هنگام مطالعه مجموعه، به موارد زیر اعتماد کنید مشخصات فنی:

  • ماده ای که پانل ها از آن ساخته شده اند - اینها می توانند ترکیبات نسوز، ورق فولادی نازک، تیتانیوم خالص باشند.
  • حداکثر فشار متوسط ​​مجاز در واحد معمولاً از 25 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تجاوز نمی کند.
  • در هر گره تعداد صفحات استفاده شده از 7-10 شروع می شود، تعداد آنها توسط منطقه کاربردی آینده تعیین می شود.
  • دستگاه ها نمی توانند دمای مایع خنک کننده بالاتر از 180 درجه سانتیگراد را تحمل کنند.

یک واحد کاری قادر به ارائه یک منطقه تبادل حرارتی در محدوده 0.1-2100 متر مربع است. متر

انواع مبدل های حرارتی صفحه ای

با توجه به طراحی خاص و امکانات کاربردی، دستگاه ها به لحیم کاری، جوشی و جداشدنی تقسیم می شوند.

مدل های لحیم شده

آنها دستگاه های یک تکه هستند؛ طراحی آنها شامل مهر و موم لاستیکی نمی شود. صفحات با لحیم کاری به یکدیگر متصل می شوند. مزایای راه حل:

  • هزینه بودجه کیت؛
  • راندمان و قابلیت اطمینان بالا؛
  • ابعاد فشرده؛
  • سهولت نصب

مبدل های حرارتی لحیم کاری شده در سیستم های تهویه و تهویه مطبوع رایج هستند، در فناوری توربین و کمپرسور استفاده می شوند و در واحدهای تبرید وارد می شوند.

تاشو

آنها از مجموعه ای از پانل ها و مهر و موم های پلیمری تشکیل شده اند. دلایل استفاده گسترده از مبدل های حرارتی صفحه ای واشر دار:

  • هزینه کم و سهولت نصب؛
  • توانایی تنظیم سطح بهره وری؛
  • سهولت استفاده، عدم هزینه های عملیاتی قابل توجه؛
  • حداقل خرابی؛
  • شدت انرژی کم؛
  • امکان پردازش بیشتر در حین دفع

این واحدها کاربرد گسترده ای در سیستم های گرمایش خانه ها و نگهداری استخرها، تامین آب گرم، تجهیزات کنترل آب و هوا و تبرید و نقاط گرمایش یافته اند.

نیمه جوشی و جوشی

در اینجا، عناصر کار با جوش به هم متصل می شوند؛ هیچ واشر آب بندی در طراحی وجود ندارد. مشخصات مدل:

  • شرایطی برای تنظیم جریان و شستشوی مبدل حرارتی وجود دارد.
  • مقاومت بالا در برابر محیط های تهاجمی؛
  • توانایی کار در شرایط اختلاف زیاد در دمای عملیاتی؛
  • حداکثر دماحامل می تواند به 300 درجه سانتیگراد برسد، فشار مجاز بالاتر از 4.0 مگاپاسکال نیست.
  • فشرده بودن واحد، سهولت نصب؛
  • مصونیت در برابر مواد تهاجمی و ساینده؛
  • عمر طولانی

مدل های جوشی و نیمه جوشی در صنایع غذایی، دارویی، رایج هستند. صنایع شیمیایی، تهویه، تهویه مطبوع، سیستم های بازیابی، پمپ های حرارتی. دستگاه ها خنک کننده تجهیزات را فراهم می کنند و به شما امکان می دهند دمای آب را در تامین آب گرم حمام ها و امکانات عمومی مشابه هماهنگ کنید.

مزایا و معایب

مزایای استفاده از واحدها:

  • راندمان بالا با ابعاد کوچک متوسط ​​راندمان دستگاه های مورد استفاده در تامین آب گرم و گرمایش به 80-85 درصد می رسد. پورت های اتصال در یک طرف قرار دارند و نصب را آسان تر می کنند.
  • نرخ افت فشار پایین طراحی این امکان را فراهم می کند تنظیم صافعرض کانال، افزایش تعداد دومی منجر به کاهش تلفات هیدرولیک می شود. کاهش مقاومت رسانه به شما امکان می دهد مصرف انرژی توسط پمپ ها را کاهش دهید.
  • قابلیت نگهداری، کارایی و سهولت نصب. جداسازی و شستشوی تجهیزات در چند ساعت انجام می شود و آلودگی های جزئی را می توان با استفاده از روش در محل حذف کرد. متوسط ​​عمر یک مبدل حرارتی 10 سال است و صفحات عمر مفید 15-20 سال دارند.
  • انعطاف پذیری برای افزایش قدرت دستگاه تغییر سطح انتقال حرارت آن تمرین می شود. با افزایش نیازها، نیازی به تعویض واحد با واحد جدید نیست، فقط صفحات را اضافه کنید.
  • آلودگی کم پروفیل های کانال به دلیل تلاطم جریان زیاد، خود تمیز شوندگی را تضمین می کنند. این باعث کاهش فرکانس خدمات می شود.
  • فردیت متخصصان پیکربندی را بر اساس برنامه های دمایی مورد نیاز محاسبه و انتخاب می کنند.
  • پایداری ارتعاش محصولات در معرض ارتعاش معمولی دو صفحه ای نیستند که به طور معمول به مبدل های حرارتی لوله ای آسیب می رساند.
  • مهر و موم های بدون چسب به راحتی با مهر و موم های جدید جایگزین می شوند و محکم در کانال ها ثابت می شوند. احتمال کم نشتی پس از تمیز کردن مکانیکی؛ آنها بلافاصله (بدون جداسازی) شناسایی می شوند.
  • این کیت به پایه تقویت شده ویژه و عایق حرارتی اضافی نیاز ندارد
  • متوسط ​​دوره بازپرداخت بسته به مدل، 3-5 سال است.

نقطه ضعف واحدها الزامات بالای کیفیت نظافت محیط کار است. از آنجایی که بین پانل ها باقی مانده است فاصله کوتاه، آلودگی کانال ها در مقایسه با حفره های نزدیکترین رقیب خود - یک مبدل حرارتی پوسته و لوله - سریعتر رخ می دهد. گرفتگی منجر به کاهش راندمان انتقال حرارت و کاهش راندمان دستگاه می شود.

معیارهای انتخاب

هنگام تعیین مدل بهینه دستگاه، باید به مشخصات فنی محصول تکیه کنید:

  • نمودار اتصال DHW؛
  • سطح بار حرارتی؛
  • پارامترهای گرمایش و محیط گرم.

نکته آخر اطلاعاتی مانند دمای ورودی و خروجی در زمستان و تابستان، جریان بالقوه سیال و تلفات فشار مجاز و درصد ذخیره توان را در نظر می گیرد. این اطلاعات به عنوان مبنایی برای محاسبه عملکرد مبدل حرارتی صفحه ای استفاده می شود.

تفاوت های ظریف نصب و اتصال

مبدل حرارتی فقط به صورت پیوسته استفاده می شود و به معنای استفاده مستقل نیست. در حین نصب، دستگاه توسط تجهیزات کمکی مانند شیرهای چک، دستگاه های کنترل و اندازه گیری به شکل دماسنج و فشارسنج احاطه شده است. دریچه های قطع کننده(دمپرها و شیرهای دروازه ای دستی)، پمپ های سیرکولاسیون.

اتصال طبق یکی از طرح های زیر انجام می شود:

  • روش موازی تک مرحله ای (مستقل)؛
  • مخلوط دو مرحله ای؛
  • متوالی دو مرحله ای

در حالت اول، صرفه جویی قابل توجهی در فضای قابل استفاده در منطقه نصب وجود دارد. مزیت کلیدی این روش سهولت اجرای آن است (که در شرایط تعمیر، نگهداری و یا تعویض یک واحد مهم است). نقطه ضعف این تکنیک عدم توانایی در گرم کردن محیط کار سرد است.

با روش مخلوط دو مرحله ای، دمای مایع خنک کننده ورودی به دلیل جریان معکوس افزایش می یابد، در نتیجه، راندمان بسته نرم افزاری 35-40٪ افزایش می یابد. اما در این صورت برای اطمینان از تامین آب گرم نیاز به تامین دو مبدل حرارتی در سیستم خواهد بود که هزینه خرید و نصب تجهیزات را افزایش می دهد.

روش متوالی دو مرحله ای به شما امکان می دهد کارایی استفاده از محیط کاری را افزایش دهید و بار روی شبکه را تثبیت کنید. در مقایسه با مدار موازی، هزینه های خنک کننده 50٪ کاهش می یابد و در مقایسه با روش مخلوط - 25٪ کاهش می یابد. تنها اشکال راه حل عدم امکان خودکارسازی کامل واحد گرمایش است.

مناطق استفاده از تجهیزات

مدل های مورد بررسی در خدمات عمومی برای دستیابی به اهداف زیر استفاده می شوند:

  • گرمایش اضافی محیط در تامین آب گرم؛
  • گرمایش آب در استخرها و دیگهای بخار؛
  • ارائه مدار گرمایش مستقل از ایستگاه حرارت مرکزی یا نیروگاه حرارتی و برق ترکیبی.
  • تهویه محل؛
  • تخمگذار کف گرم

در چنین شرایطی حداکثر دمای آب می تواند 180 درجه سانتی گراد در برابر پس زمینه فشار در محدوده 10-16 کیلو پاسکال باشد. صفحات از فولاد ضد زنگ با ضخامت 0.4 میلی متر ساخته شده اند؛ اتیلن پروپیلن برای آب بندی استفاده می شود.

در صنایع غذایی از مبدل های حرارتی در تولید روغن های گیاهی، محصولات لبنی، الکل، شکر و آبجو استفاده می شود. آنها به عنوان عناصر خطوط تبخیر، خنک کننده و پاستوریزه استفاده می شوند. مدل های لحیم کاری و تاشو در اینجا مربوط می شوند.

در متالورژی، اجزای صفحه در تجهیزات خنک کننده سیالات کاری گنجانده شده است. در این صنعت، کوره های ذوب، مکانیزم های نورد و ریخته گری، محلول های ترشی و روان کننده های هیدرولیک نیاز به خنک سازی شدید دارند.

مبدل های حرارتی در صنعت نفت و گاز به گرم کردن و خنک کردن مایعات و مواد دخیل در ترک خوردگی و تهیه تکنولوژیکی مواد خام کمک می کنند. واحدها به عنوان استفاده می شوند اجزاءسیستم های شبکه، تجهیزات تصفیه آب شیمیایی، فشار کم. صفحات برای صنایع گاز و نفت بر اساس تیتانیوم خالص به شکل ورق هایی با ضخامت بیش از 0.7 میلی متر ساخته می شوند. گریدهای پلیمری که برای تولید واشرهای آب بند استفاده می شود، برای مقاومت در برابر تأثیرات شیمیایی و حرارتی الزامات بالایی دارند.

مبدل های حرارتی صفحه ای، که در کشتی سازی محبوب هستند، به عنوان خنک کننده برای کل سیستم و موتور اصلی عمل می کنند. حامل ها در چنین شرایطی روغن های موتور هستند که از نظر ویسکوزیته متفاوت هستند. آب دریا، خنک کننده این واحدها همچنین به عنوان بخشی از مدارهای گرمایش و تامین آب گرم در کشتی های بزرگ دریایی مرتبط هستند.

آیا مقاله را دوست داشتید؟ با دوستان به اشتراک گذاشتن: