مبدل حرارتی صفحه ای بریز
مبدل حرارتی صفحه ای بریز چیست؟
“مبدل حرارتی صفحه ای بریز” یا “مبدل حرارتی صفحه ای لحیم کاری شده” از تعدادی صفحات فلزی نازک موجدار یا کانال دار، عموما از جنس مس و استیل تشکیل شده اند. بر خلاف مبدل های صفحه ای گسکت دار که برای آب بندی از واشر در آنها استفاده می شود ، صفحات “مبدل حرارتی صفحه ای بریز” بعد از قرار گیری میان دو قاب جلویی و عقبی، درون کوره خلا رفته و در نقاط اتصال به یکدیگر لحیم می شوند.
در این نوع از “مبدل های حرارتی صفحه ای” سیال از طریق کانال های ایجاد شده بین صفحات جریان می یابد و گرما بین دو سیال از طریق رسانش و بدون اختلاط دو سیال، مبادله می شود. این دستگاه دارایی ظرفیت های مختلف می باشد. اندازه کانکشن (پورت ورودی و خروجی سیالات) نیز مربوط به حداکثر میزان دبی سیال سرد و گرم است و می تواند حسب نیاز مشتری تغییر کند.
اندازه کوچک و قابلیت کار با دمای بالا و پایین از ویژگی های شاخص این دستگاه می باشد .
معمولا هنگام “خرید مبدل حرارتی بریز” باید به توان مورد نظر بر حسب کیلوکالری بر ساعت و حداکثر فشار کاری و همین طور حداکثر دبی ورودی و خروجی دستگاه توجه کرد. به دلیل عدم وجود واشر در طراحی آنها، این نوع از “مبدل های صفحه ای” تحمل دمای کاری 400 درجه سانتیگراد و فشار کاری تا 30 بار هستند.
مراحل تولید مبدل های صفحه ای بریز
صفحات مس و استیل و یا نیکل و استیل ابتدا در ابعاد مناسب برش داده می شوند و بعد از پرس کاری و ایجاد فرم مناسب روی آنها به وسیله قالب های مخصوص به صورت یک در میان روی هم قرار گرفته و داخل کوره خلا می روند. درون کوره خلا یا همان کوره بریزینگ با دما حدود 1300 درجه سانتیگراد صفحات مسی در نقاط تماس ذوب شده و صفحات استنلس‌استیل به‌صورت یکپارچه به‌هم وصل می شوند. لایه لحیم‌کاری‌شده مسی علاوه‌بر اتصال صفحات به هم وظیفه هدایت جریان سیالات و آب‌بندی مبدل حرارتی را نیز بر عهده دارد. در آخر بعد از نصب اتصالات (پورت ها) به دو قاب عقبی و جلویی مراحل تولید یک “مبدل حرارتی صفحه ای بریز” به پایان می رسد.
تست نشتی هلیوم (Helium Leak Test)وتست هیدرواستاتیک برای مبدل های تولید شده صورت می گیرد . تا بخش کنترل کیفی کارخانه از آبند بودن آنها مطمئن شود .
مرحله پایانی ارائه به بازار می باشد .
کاربرد مبدل های صفحه ای بریز
از مبدل حرارتی صفحه ای بریز Brazed میتوان برای طیف وسیعی از عملکرد‌ها در یک سیستم گرمایش یا سرمایش به‌عنوان کندانسور، اواپراتور، خنک‌کننده نفت یا گاز یا سایر عملکرد‌های حرارتی استفاده کرد. نکنه مهم که باید به آن توجه کرد این است . فضای مورد نیاز این مبدل بسیار کم است . در واقع، این فضا می‌تواند نصف یک مبدل صفحه‌ای واشردار یا یک‌دهم مبدل پوسته لوله باشد. این موضوع برای سیکل‌های تبرید اهمیت زیادی خواهد داشت، چرا که نیاز به شارژ مبرد‌های گران‌قیمت دارند.
لازم به ذکر است از کاربرد وسیع و مقرون به صرفه “مبدل های حرارتی صفحه ای جوشی” جهت گرمایش آب مصرفی ساختمان ها و منازل و همچنین گرمایش از کف نباید غافل شد. امروزه “مبدل های صفحه ای” از جمله “مبدل های بریز” جایگزینی مناسب و مقرون به صرفه برای منبع آب گرم کویل دار و منابع آب گرم دو جداره هستند.
خلاصه “کاربرد های مبدل حرارتی صفحه ای بریز” به شرح زیر است:
• انواع تأسیسات خانگی، همچون آبگرم مصرفی و گرمایش از کف
• تأمین گرمایش استخر و جکوزی
• اواپراتور و کندانسور Natural refrigerants، مانند چیلر‌های آمونیاک
• صنایع غذایی، مانند تولید فراورده‌های لبنی و تصفیه روغن خوراکی
• هیت ریکاوری در سیکل‌های جذبی
• استیم هیتر دما بالا و فشار بالا
• اواپراتور و کنداسور چیلر‌های تراکمی با مبرد‌های CFC و HFC
• خنک‌کن و خشک‌کن هوای کمپرسور‌ها
• سیستم خنک‌کننده روغن هیدرولیک، گیربکس و روانکاری
• نیروگاه‌های تولید هم‌زمان برق و حرارت CHP و CCHP
• خنک‌کننده جت واتر موتور
از مزایای “مبدل های حرارتی لحیمی” میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
مزایا و معایب مبدل های حرارتی صفحه ای بریز
وزن و حجم کم
استحکام بالا
تحمل دما و فشار بالا
راندمان حرارتی بالا
قابلیت خودتمیزشوندگی
علیرغم وجود محاسن فراوان هر راه حل مهندسی ممکن است دارای معایبی نیز باشد .
محدودیت و معایب مبدل های بریز بصورت زیر می باشد .
- محدودیت برای سیالات با ویسکوزیته بالا
مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی برای کاربرد‌هایی که شامل سیالات با ویسکوزیته بالا هستند مناسب نخواهد بود. زیرا ممکن است سیالات به‌راحتی از کانال‌های کوچک بین صفحات فلزی عبور نکنند.
- محدودیت در دما و فشار کاری
مبدل‌های حرارتی صفحه ای بریز برای کار در جریان‌های کم تا متوسط سیال و محدوده معینی از دمای سیال طراحی شده‌اند. اگر جریان‌های سیال در حال مبادله دارای شرایط دمایی یا فشاری خارج از این محدوده باشند. ممکن است به نوع دیگری از مبدل حرارتی نیاز باشد.
- پتانسیل رسوب گیری و خوردگی
اگر جریان سیال حاوی ذرات یا زباله‌هایی باشد که کانال‌های کوچک بین صفحات فلزی را مسدود کنند. می‌توانند بر روی بازده مبدل حرارتی اثر منفی بگذارند.
- محدودیت های تعمیراتی
در مبدل بریز واشر وجود ندارد . بنابراین در صورت ایجاد خوردگی در صفحات امکان بازکردن مبدل و تعویض یا تعمیر صفحات وجود ندارد. تنها در صورت وجود رسوب در این مبدل ها می توان با سیرکوله کردن یک سیال رسوب گیر در آن کار شستشو و رسوب گیری را انجام داد.
