کاربرد واشر مبدل حرارتی صفحه ای

واشر مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل حرارتی صفحه ای یکی از انواع مختلف مبدل حرارتی می باشد که به طور معمول از تعدادی صفحه چین دار تشکیل شده است. صفحه های مذکور که معمولا از جنس فولاد ضد زنگ می باشند به وسیله واشرهای پلیمری از یکدیگر جدا شده و داخل یک فریم فولادی قرار می گیرند. واشر مبدل حرارتی صفحه ای ، صفحات تعبیه شده در مبدل را مهر و موم می کند و باعث اتصال کانال ها می شود که مایعات را به کانال های متناوب هدایت می کند و با عبور مایعات از مبدل حرارتی، گرما از محیط گرم به محیط سرد منتقل می شود. صفحه ها با قاب مونتاژ می شوند و با سفت شدن پیچ ها، این صفحات فشرده می شود. اصلی ترین اجزای تشکیل دهنده یک مبدل حرارتی صفحه ای شامل صفحات، قاب و همچنین واشر مبدل حرارتی صفحه ای می شود. صفحه ها تشکیل دهنده سطح تبادل حرارت هستند و به وسیله پیچ و مهره میان دو صفحه فولادی محکم می شوند. ساختار مبدل های حرارتی صفحه ای به شکلی می باشد که قابلیت باز نمودن صفحات به منظور بازرسی و همچنین تمیز کردن آنها را به وجود بیاورد.

صفحه های نازک مبدل حرارتی صفحه ای تشکیل دهنده کانال های جریان می باشند. جریان سیال به وسیله صفحه های مسطح که به شکل موج دار یا صاف هستند از یکدیگر جدا می گردند. مبدل حرارتی صفحه ای به منظور انتقال دادن گرما بین مایع، گاز یا جریان های دو فازی مورد استفاده قرار می گیرند. هر کدام از صفحات یک واشر دارد که وظیفه آب بندی نمودن صفحه و همچنین تأمین کردن شبکه انتقال سیال در مجموعه صفحات را بر عهده دارد. واشر مبدل حرارتی صفحه ای به گونه ای طراحی می شوند تا در مقابل دما و خورندگی مقاوم باشند و در تماس با سیال باعث آسیب و فرسایش آن نشوند. جنس واشر مبدل حرارتی صفحه ای از انواع مختلف فیبر فشرده آزبست، پلاستیک های فلوئورکربنی، الاستومرهای سیلیکونی و اتیلن پروپیلن است.

طراحی واشر مبدل حرارتی صفحه ای ، تمیز کردن را آسان و اصلاح ظرفیت را با اضافه و حذف صفحات امکان پذیر می کند. واشر ها قادر به مدیریت هرگونه مشکل جدی در آب بندی هستند که می تواند با آن رو به رو شوند مثل: فشار بالا، محیط کرایوژنیک، درجه حرارت بالا، خوردگی و لرزش. از مزایای اصلی استفاده از مبدل های حرارتی صفحه ای این است که موج دار بودن صفحه هایش، تلاطم مایع را به حد بسیار محدودی کاهش می دهد و راندمان انتقال حرارت آن ۳ تا ۵ برابر بیشتر از مبدل های حرارتی لوله ای و پوسته ای است. واشر مبدل حرارتی صفحه ای از انواع لاستیک ها ساخته شده است.

انواع مبدل حرارتی صفحه ای

مبدل های حرارتی صفحه ای در انواع مختلفی ساخته می شوند که مهم ترین آنها مبدل صفحه ای واشردار، مبدل صفحه ای نیمه جوشی، مبدل صفحه ای لحیم شده، مبدل صفحه ای جوشی و… می باشند. در ادامه قصد داریم تا یکی از رایج ترین مدل های مبدل حرارتی صفحه ای یعنی مبدل صفحه ای واشردار را بررسی کنیم.

مبدل صفحه ای واشردار

مبدل صفحه ای واشردار از تعدادی صفحه نازک موج دار یا چین دار تشکیل یافته است که وظیفه آن جداسازی سیال های سرد و گرم از یکدیگر است. صفحه ها دارای قطعه هایی در گوشه ها می باشند که به گونه ای آرایش داده شده اند تا دو ماده ای که می بایست حرارت میان آنها مبادله گردد، یکی در میان فضای صفحات، جریان پیدا کنند.

واشر مبدل حرارتی صفحه ای از نشتی به خارج جلوگیری کرده و سیال ها را در صفحات هدایت می کند. شکل جریان معمولا به گونه ای انتخاب می گردد که جریان سیال ها در خلاف جهت هم باشد. جریان قوی گردابه ای باعث بالا رفتن افت فشار و ضریب انتقال گرما می شود. مبدل صفحه ای واشردار باعث ایجاد سطح انتقال حرارتی با وزن کم و نسبتا فشرده می شود. ضمن اینکه فشار ودمای آنها به علت جزئیات واشربندی و ساخت محدود می باشند. این مبدل ها به راحتی تمیز می شوند زیرا امکان اینکه به طور کامل از هم باز و جدا شوند وجود دارد.

انواع واشر مبدل حرارتی صفحه ای و محل قرار گیری آن

در ساختار مبدل های حرارتی صفحه ای از یک قاب ثابت، یک قاب متحرک و صفحات راه راه تشکیل شده است که در بین دو قاب قرار دارند و مایعات بین صفحات راه راه می روند. برای جلوگیری از نشت، یک الاستومر برای واشر در اطراف صفحات نصب می شود و از پیچ های محکم بزرگی برای قرار دادن صفحات استفاده می شود. بسته به محیط فرایند، واشر مبدل حرارتی صفحه ای باید از مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر دما برخوردار باشد. دو ایده اصلی برای نصب مهر ها وجود دارد: واشر سبک و واشر گیره ای سبک. واشر های گیره ای سبک بدون هیچ گونه چسب نصب می شوند. این روند باعث می شود با نصب گیره ها در شیار های روی صفحه، فیش واشر را به درستی روی صفحه قرار دهید. از این رو این نوع واشر مقاومت بالایی در برابر فشار دارد و امکان جایگزینی سریع و ساده را فراهم می کند. واشر مبدل حرارتی صفحه ای نیز طول عمری دارد و بالاخره خراب می شود و خاصیت خود را از دست می دهد و برای استفاده بیشتر مناسب نیستند. طول عمر محصولات لاستیکی بستگی به محیط دارد و همچنین تغییرات دما و تغییرات فشار بر عملکرد و طول عمر این واشر ها تاثیر می گذارد.