استفاده از مبدل های صفحه ای جوشی و نیم جوشی مربوط به سالهای اخیر نیست و در سال های قبل از انقلاب صنعتی نیز استفاده می شدند. به مرور زمان استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای جوشی و نیم جوشی افزایش یافت.مبدل های حرارتی نیم جوشی برای انتقال حرارت بین دو سیال و در عین حال جلوگیری از اختلاط آنها استفاده می شوند. این مبدل ها از جفت های دو صفحه ای تشکیل شده اند که به یکدیگر جوش داده می شوند و سپس روی جفت های دیگر واشر می شوند. به بیان دیگر یک مسیر سیال جوش داده شده و مسیر سیال دیگر واشر است.این مبدل های حرارتی معمولا در صنایع مختلفی مانند فرآوری شیمیایی، تبرید ، تهویه مطبوع و.. استفاده می شوند.
طراحی کلی و اجزا
نوع طراحی مبدل صفحهای نیم جوشی (کانال های جوشی در یک طرف و واشر در طرف دیگر) باعث انتقال حرارت کارآمدتر ، دوام بهتر و اطمینان بیشتر شده است. کانال های جوش داده شده ساختاری بدون نشتی ایجاد می کنند ، در حالی که از سمت واشر امکان نگهداری و تمیز کردن آسان را فراهم می کند.
اجزای این نوع مبدل عبارتند از:
صفحات حرارتی(Plates):صفحات فلزی نازک که به شکل موجدار طراحی شده اند تا مساحت تبادل حرارت را افزایش دهند.برخی از این صفحات به صورت جوشی متصل هستند و برخی دیگر به کمک گسکتها(آب بندها)نگه داری میشوند.
گسکت ها(GasKets):این قطعات لاستیکی یا از مواد پلیمری ساخته میشوند و بین صفحات غیرجوشی قرارمیگیرند تا از نشت سیاللات جلوگیری کنند.
صفحات جوشی(Welded Plates):برخی از صفحات به صورت جوشی به هم متصل میشوند تا مقاومت بیشتر در برابر سیالات خورنده و فشار بالا داشته باشند.
قاب های انتهایی(End Frames):این قاب ها در دو انتهای مبدل قرار دارند و با فشاردادن صفحات به یکدیگر،مجموعه را نگه میدارند.
نازل و لوله های ورودی و خروجی(Nozzles &Piping):نازل ها و لوله های ورودی وخروجی به منظور هدایت سیالات به داخل و خارج مبدل تعبیه شده اند.
کاربرد و موارد استفاده مبدل گرمایی نیم جوشی در صنعت
به دلیل ساختار نیمه جوشی، این مبدل برای دما و فشار بالا ایده آل است. کاربرد های دیگر این مبدل ها عبارتند از:
- صنعت تبرید و تهویه مطبوع: مانند زیرگرمکن گاز تبخیرکننده، ساب کولر مایع، بازیافت حرارت و..
- صنایع شیمیایی: گرمایش، سرمایش، تبخیر و فرآیند تراکم
- صنعت متالورژی: ماشین خنک کننده ، خنک کننده روغن ، روان کننده ، خنک کننده آب در گردش.
- صنعت برق: روغن ترانسفورماتور و خنک کننده روغن توربین
- صنعت داروسازی: آب برای تزریق، تولید پلاسما.
مبدل حرارتی صفحه ای نیمه جوشی، به طور گسترده در صنایع غذایی، دارویی، تامین آب شهری، متالورژی، برق و صنایع شیمیایی استفاده می شود.همچنین این مبدلها برای شرایطی که یکی از سیالات کاری مبدل فشار یا دمای بالایی دارد و یا دارای ماهیت سمی بوده ، اشتعال پذیر و یا خورنده باشد بسیار کارآمد است. همچنین کانالهای جوشکاری شده ی مبدل قابلیت اطمینان بالایی را فراهم می آورد.
انواع جنس مبدل حرارتی صفحه ای نیم جوشی
دو ماده اصلی برای جنس مبدل های صفحه ای نیم جوشی وجود دارد:
- فولاد ضد زنگ : دوام و مقاومت در برابر خوردگی – ایده آل برای طیف گسترده ای از کاربردها
- تیتانیوم : مقاومت بالا در برابر خوردگی – مناسب برای جابجایی سیالات پرخطر و تهاجمی
مواد دیگری مانند آلیاژهای نیکل نیز ممکن است برای نیازهای خاص استفاده شوند.
مقایسه با مبدل های دیگر
مبدل های حرارتی جوشی و نیم جوشی ساختار کلی مشابه دارند. در این مبدل ها ، در مبدل حرارتی نیم جوشی صفحات جوش داده شده و واشر را با هم ترکیب می کنند ولی در مبدل جوشی صفحات به جای پیج و مهره به یکدیگر جوش داده می شوند (بدون استفاده از واشر)
مقایسه مبدل حرارتی جوشی و نیم جوشی نشان میدهد که هر دو روش مزایا و معایب خود را دارند:
- مبدل حرارتی صفحهای جوشی دارای کارایی بالا و قابلیت انتقال حرارت بهتر است، اما هزینه تولید و نصب آن بیشتر است.
- مبدل حرارتی نیم جوشی هزینه کمتری دارد، اما کارایی آن کمتر است. بنابراین، انتخاب بین این دو روش بستگی به نیازها و محدودیتهای هر پروژه دارد.
- مبدل نیم جوشی در سمت جوش توانایی تحمل فشار طراحی بالاتری را نسبت به مبدل های واشردار دارد.
مبدلهای حرارتی صفحه ای نیم جوشی ساختاری بسیار مشابه با مبدل های واشردار دارند. تنها تفاوت این نوع خاص از مبدلهای حرارتی در این است که آب بندی یکی از سیالات با جوش لیزر و سیال دیگر مشابه مبدل واشردار با واشر انجام می شود. صفحات حرارتی به صورت جفت جفت به یکدیگر جوش داده میشوند و تشکیل ساختاری یکپارچه به نام کاست میدهند. این کاست ها به همراه واشرها بین دو فریم مبدل قرار گرفته و با پیچ محکم میشوند.
مبدل حرارتی سامیار
با مبدلهای حرارتی پیشرفته سامیار، راندمان انرژی و عملکرد سیستمهای خود را به سطح جدیدی برسانید. محصولات ما با طراحی نوآورانه و کیفیت بالا، راهحلی ایدهآل برای صنایع مختلف هستند. اگر به دنبال کاهش هزینههای عملیاتی و افزایش طول عمر تجهیزات خود هستید، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید و از مشاوره رایگان و تخصصی بهرهمند شوید. سامیار، همراه مطمئن شما در مسیر بهبود کارایی و صرفهجویی در مصرف انرژی.
