مبدل حرارتی صفحه ای از تعداد بالای صفحات چین دار که اغلب از جنس فولاد ضد زنگ میباشند تشکیل شده است که صفحات درون آن بواسطه ی واشرهای پلیمری از هم تفکیک شده و در یک قاب فولادی مستقر شده اند. بنا بر این قاب، صفحات و واشرها اجزای اصلی تشکیل دهنده مبدل های حرارتی از نوع صفحه ای می باشند.
صفحات توسط پیچ و مهره بین دو صفحه ی فولادی محکم شده اند . در اینگونه مبدل حرارتی ها ،امکان باز کردن صفحات برای بازبینی و تمیز نمودن آن ها وجود دارد. هر صفحه دارای یک گسکت(واشر) است که آب بندی صفحه و تأمین شبکه انتقال سیال در مجموعه صفحات بر عهده آن است.همچنین جهت اتصال صفحات می توان از اتصالات ثابت مانند لحیم و جوش نیزاستفاده کرد. اگر اتصال پیچی باشد باید بین صفحات واشرهایی از جنس مرغوب و مناسب قرار داد تا از نشت نمودن سیال ممانعت نماید. در صورت بکار بردن اتصالات لحیمی و یا جوشی حجم مبدل حرارتی صفحه ای کاهش میابد ولی در ازای آن مقاومت در برابر خوردگی و فشار کاهش پیدا میکند.
مبدل حرارتی صفحه ای
صفحات مبدل حرارتی صفحه ای، از لحاظ ضخامت نازک هستند و بر روی هر پلیت خطوط برجسته ای قرار دارد که بر اثر متلاطم کردن جریان سیال نقش بسزایی در میزان انتقال حرارت را دارا میباشد.
این صفحات معمولا با فاصله نزدیک بهم حدود 3 تا 6 میلیمتر به یکدیگر متصل میباشند که کانال جریان را ایجاد میکنند و دو سیال تبادل کننده حرارت از حفره هایی که در گوشه های صفحات واقع شده اند بصورت یک در میان در فواصل صفحات از صفحه ای به صفحه دیگرانتقال می بابند.
این نوع از مبدل حرارتی صفحه ای جهت انتقال گرما بین مایع و گاز و یا جریان دو فازی ، مورد استفاده قرار میگیرند.
از عیوبی که میتوان در این مبدلها نام برد می توان به نشتی و رسوب گذاری آنان اشاره کرد که بطور کلی تحت دو عامل نشتی در مبدل ها اتفاق می افتد، یکی نشـتی از خود مبدل به محیط اطراف و دیگری نشتی در درون مبدل.
با عنایت به سمی و یا آتشگیر بودن مواد در صنایع مختلف ، نشت نمودن این مواد به اطراف میتواند منتج به انفجار و یا خطرات جانی و مالی و آلودگی محیط زیست گردد.
از روی دیگر نشت نمودن در درون مبدل نیز باعث کاهش راندمان مبدل می شود.درکل میتوان گفت هر نوع اتصال داخلی بالقوه،میتواند یک جریان نشتی در مبدل بوجود آورد.
جهت جلوگیری نمودن از نشت کردن مبدل الزاما میبایست به قرار دادن گسگت ها در جای خود در هنگام نصب مبدل بسیار دقت نمود و بر اساس استانداردهای تعیین شده اقدام نمود تا این مورد را بتوان به حداقل رساند.
انواع مبدل حرارتی صفحه ای
انواع مبدل های حرارتی صفحه ای به شرح زیر می باشد که برای هر کدام در بخش های مجزا به شرح و جزییات دقیق آنان پرداخته شده است:
مبدل های حرارتی نوع صفحه ای واشردار (Gasketed PHE)
مبدل های حرارتی نوع صفحه ای جوشی (Compabloc Welded PHE)
مبدل های حرارتی نوع صفحه ای نیمه جوشی (Semi Welded PHE)
مبدل های حرارتی نوع صفحه ای جوشی باوِکس (Bavex Hybrid Welded PHE)
مبدل های حرارتی نوع صفحه ای لحیم شده (Brazed PHE)
مبدل حرارتی صفحه ای حلزونی (Spiral PHE)
در ادامه اطلاعات بیشتری در خصوص این محصول در اختیار شما قرار خواهیم داد. برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص قیمت خرید و یا شرایط خرید و فروش این محصول می توانید با ورود به بخش تماس با ما اطلاعات تماس دنیا صنعت را به دست آورده و با مشاوران و کارشناسان ما تماس بگیرید. نکته ای ضروری و لازم به ذکر است و آن این مهم می باشد که مشاوره های کارشناسان و متخصصان دنیا صنعت در خصوص تامین تجهیزات صنعتی و همچنین دریایی برای شما به صورت پیوسته رایگان خواهد بود. می توانید در خصوص انواع برند های مورد استفاده و همچنین شرایط هر کدام از نظر قیمت و استاندارد ها اطلاعات لازم را به دست آورید.
مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار از تعدادی صفحات نازک موج دار که معمولا از جنس استیل،نیکل و یا تیتانیوم میباشد متشکل شده اند که توسط گسکت های جانبی احاطه شده اند و دو سیال سرد و گرم را از یکدیگر تفکیک می کند. پلیتها و گسکت ها در یک مجموعه اسمبل شده و به وسیله پیچ های نگهدارنده در وسط قاب نگهداری می شوند .صفحات به گونه ای طراحی و چیدمان شده اند که دو سیالی که باید گرما بین آن دو تبادل گردد ، یکی در میان در فضای بین صفحات ، جریان می یابند.
دنیا صنعت
در شکل فوق شمای کلی یک پلیت مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار نمایش داده میشود که نوارمشکی رنگ گسکت و نوار های آبی رنگ، مسیر جریان سیال را نمایان میکند.
اجزای تشکیل دهنده مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار
قاب ثابت(صفحه ثابت)
قاب متحرک(صفحه فشار)
میله حمل کننده پلیت ها(تیر حمال)
میله راهنما(تیر راهنما)
پایه و ستون نگهدارنده
پلیت ها (دسته صفحات)
گسکت ها (واشرها)
پیچ های محکم کننده و واشر قفلی
پوشش صفحات
در مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار کلیه پلیت ها، از بالا از یک میله حامل قطور و مستحکم (تیر حمال) آویزان شده اند وهم تراز با میله راهنما واقع در پایین قرار میگیرند. تمامی پلیت ها که در بین فریم ثابت و صفحه متحرک فشرده گردیده اند، به وسیله ی پیچ و مهره بصورت افقی به همدیگر متصل میشوند. بین قاب و اولین صفحه مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار که در مجاورت و تماس با فریم می باشد، گسکت هایی حول حفره های ورودی و خروجی بوده تا از نشت نمودن سیال بین پلیت اول و فریم ممانعت بعمل آورد
در مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار ، گسکت ها بعنوان سیل کننده کانال ها ، از مخلوط شدن و نشتی به خارج از صفحات مبدل ممانعت بعمل می آورد و جریان سیال ها را در صفحات هدایت میکند.در مبدلها معمولا جریان سیالها بر خلاف جهت همدیگر انتخاب میشود
ویژگی های مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار
ایجاد سطح انتقال حرارتی تا حدودی فشرده و با وزن پایین
آسانی در تمیز کاری و استریلزه کردن آن (به دلیل آنکه براحتی می توان آن را کاملا از هم دیگر باز و دمونتاژ نمود)
دما و فشار محدود بعلت نوع طراحی ساخت و واشربندی (محدوده فشار جریان سیال و دمای مبدلهای صفحه ای گسکت دار به ترتیب پایین تر از 25 بار و دمای زیر 250 درجه سلسیوس میباشد)
مبدل حرارتی صفحه ای جوشی Compabloc بر پایه کاربردهای مبدل های پوسته و لوله، مارپیچی و صفحه ای طراحی شده و همچنین مشکلات کاربرد واشر (gasket) را ندارد. نبودن گسکت، این امکان را به ما می دهد تا از سیالات با دماهای بالا و مواد شیمیایی آسیب زا در آن استفاده کنیم. همچنین طراحی پیچ و مهره ای این نوع مبدل حرارتی ها، امکان جداکردن سریع قاب و دسترسی به محفظه صفحات را برای تمیز کردن و تعمیرات می دهد.
در طراحی تک گذر این مبدل حرارتی صفحه ای جوشی، مجموعه صفحات فشرده به هم، به گونه ای به هم جوش خورده اند تا جریان متقاطع باشد. در طراحی های با چند گذر، در حالت کلی جریان نا همسوست. معمولا فاصله میان صفحات ۵mm می باشد. این نوع مبدل صفحه ای برای تحمل شرایط عملیات تا دمای ۳۰۰ درجه سانتی گراد و فشار ۳۲bar طراحی شده است. میزان سطح انتقال حرارت در این مبدل از ۱٫۵ تا ۳۰۰ متر مربع متغیر می باشد.
مبدل حرارتی صفحه ای جوشی نیمه یا نیمه جوش (Semi Welded Plate H.E):
با جوش دادن صفحات به صورت دو به دو، صفحات دوقلو مبدل های نیم جوشی بوجود می آیند که در ساخت مبدل حرارتی صفحه ای جوشی نیمه یا نیمه جوش کاربرد دارند. این صفحات نیم جوش در قاب مبدل های حرارتی صفحه ای واشر دار قرار می گیرند. طراحی و ساخت این نوع مبدل ها برای کاربرد در سیالات با خوردگی بسیار بالا می باشد. این سیالات از میان صفحات جوش شده عبور می کنند، تنها واشری که در مبدل صفحه ای نیمه جوشی استفاده می شود، گسکت هایی با دو حلقه (حلقه نازل) بسته هستند که بین هر جفت صفحه دوقلو قرار می گیرد، این گسکت ها از الاستومترهای مقاوم و یا غیر الاستومترها می باشد. ورودی هایی که شامل سیالات غیر خورنده و غیر تهاجمی می شوند به وسیله ی واشرهای معمولی آب بندی می شوند.
مزیت جوش دادن دو صفحه این است که لزوم استفاده از مواد دیگر از بین رفته و خوردگی اندکی کاهش می یابد. همان طور که در شکل زیر مشاهده می کنید، سیال فرآیندی درون زوج صفحه و سیال سرویس بین فریم ها جریان دارد. این به دلیل آن است که سیال سرویس معمولا سیال کثیف است و لذا تمیز کردن مبدل می بایست زوج صفحات را از هم جدا شوند.
ساختار صفحات یک مبدل حرارتی صفحه ای جوشی نیمه یا نیمه جوشی . ۱-سیال سرویس ۲-سیال فرآیندی ۳-گسکت حلقوی ۴-گسکت ۵-محل جوش صفحات ۶-کانال سیال
مبدل صفحه ای نیمه جوشی قابلیت مقاومت تا فشار ۳۰bar در سمت صفحات را دارند و این مسئله باید مد نظر قرار گیرد که برای نگهداری مجموعه صفحات به قاب های ثابت و متحرک نیاز می باشد. تحمل فشار بالا کاربرد این گونه از مبدل ها را در سیستم های تبخیر و تهویه مطبوع افزایش می دهد.
مبدل حرارتی صفحه ای لحیم شده (Brazed Plate Heat Exchanger):
در ادامه برسی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی و نیمه جوشی به مبدل صفحه ای لحیم شده می پردازیم. این نوع مبدل از مجموعه صفحات به هم فشرده شده که به هم دیگر لحیم شده اند، تشکیل شده است. لذا دیگر نیازی به واشر نیست و فریم ها هم می توانند حذف شوند. صفحات موجدار موجب چنان جریان متلاطمی می گردد که این جریان باعث کاهش رسوب گیری در این نوع مبدل می گردد.
مبدل صفحه ای لحیم شده از تعداد زیادی صفحات فولادی به هم فشرده که توسط مس به یکدیگر جوش داده شده اند، استفاده می شود. همچنین با توجه به نوع فرآیند ممکن است از نیکل یا فلزهای دیگر برای جوشکاری استفاده شود. علاوه بر جوش کردن نقاط پیرامون هر صفحه، نقاط اتصال جناقی درونی هم جوش داده می شوند. مبدل صفحه ای لحیم شده تا دمای ۲۲۵ درجه سانتی گراد و فشار ۳۰bar را تحمل می کند. البته نوع لحیم کاری شده با نیکل تا دمای ۴۰۰ درجه سانتی گراد و فشار ۱۶bar را تحمل می کند.
مبدل صفحه ای لحیم شده به منظور سردسازی در تبخیر کننده ها و کندانسورها استفاده می شود. همچنین برای گرم کردن آب فرآیندها، سیستم بازیابی حرارت و سیستم گرم کردن موضعی مناسب است. این مبدل ها برای Desuperheat و Subcooled کردن مواد هم مورد استفاده قرار می گیرند. از نوع لحیم نیکل برای خنک کردن آب بدون املاح و میعان حلال استفاده می شود پس از این مورد در خصوص مبدل حرارتی صفحه ای جوشی اطلاعاتی را باید در اختیار بگذاریم..
مبدل صفحه ای لحیم شده در مقایسه با مبدل پوسته و لوله، در عملکرد یکسان دارای وزن حدود ۲۰% تا ۳۰% مبدل پوسته و لوله می باشد.
مبدل حرارتی صفحه ای جوشی بَوِکس (The Bavex Hybrid Welded Plate Heat Exchanger):
این نوع مبدل حرارتی صفحه ای جوشی هنگامی استفاده می شود که با توجه به شرایط فرآیندی امکان به کار گیری مبدل نوع قاب و صفحه ممکن نبوده و با فشار بالا و محدوده گسترده دمایی مواجه هستیم. ویژگی منحصر به فرد این نوع مبدل، طراحی هندسه داخلی آن است. این مبدل از دو بخش لوله و صفحه تشکیل می شود که بخش لوله دارای چندین گذر و بخش صفحه تنها دارای یک گذر می باشد.
با توجه به نوع فلز به کار رفته در آن، این مبدل حرارتی صفحه ای تا دمای ۹۰۰ درجه سانتی گراد را تحمل می کند. و در حالات برودتی تا دمای -۲۰۰ درجه سانتی گراد قابل سرد شدن است. فشار سمت صفحات نیز تا ۶۰۰bar قابل افزایش خواهد بود که البته به ضخامت و سطح صفحات بستگی دارد. گستره استفاده از این نوع مبدل شامل بازیابی حرارت گازهای سوخته، کاربردهای برودتی، انتقال حرارت بین گازهای خورنده و کاربردهای با آب دریا می باشد.
این نوع مبدل حرارتی صفحه ای حدود ۴۰% حجم مبدل پوسته و لوله را در شرایط عملیاتی مشابه دارد. همچنین ضریب انتقال حرارت در کاربردهای مایع-مایع حدود ۵۰۰۰ وات بر متر مربع بر کلوین می باشد .
تاریخچه پمپ های دریایی
پمپ های دریایی در سال 1960 در Osaka. ژاپن کارخانه پمپ NANIWA با تولید و فروش پمپ ها برای مصارف عمومی خانگی آغاز کار نمود. از زمان تاسیس اصل "مشتری اول" را حفظ کرده و در طول تاریخ خود با ادامه پاسخگویی به درخواست ها و مسائلی که کاربران با آنها روبرو هستند ، قابلیت های فناوری خود را بهبود بخشید.
با وقایع کلیدی در هر عصری ، موانع مختلفی در مسیر بوجود آمده است. با این حال ، هر چالش را فرصتی برای بهبود توانایی های فناوری خود دانسته و عبور از این موانع ما را به جایی رسانده است که امروز هست. در نتیجه ، یک موقعیت پیشرو در چین ایجاد کرد ، که در سال 2011 از نظر حجم کشتی سازی از ژاپن پیشی گرفت. دفاتر خود را در شانگهای ، هامبورگ و اکنون در سنگاپور تأسیس کرده ، پمپ های دریایی با تعداد زیادی از شرکت ها بعنوان شریک تجاری در حال حاضر در سراسر جهان فعال هستند. کارخانه پمپ NANIWA همچنین حجم زیادی از پمپ های دریایی را برای مشتریان شرکت های بزرگ در ژاپن و خارج از کشور تأمین می کند.
در سالهای اخیر ، با دستیابی به سهم برتر بازار چین ، که بزرگترین سالانه ساخت کشتی جهان است ، به پیشرفت چشمگیری در جهت دستیابی به چشم انداز خود رسیده است . همچنین با راه اندازی پروژه عملیات زیست محیطی نانیوا ، پروژه ای متمرکز بر نوآوری در زمینه های حفظ محیط زیست و بهره وری انرژی ، تمرکز خود را به حوزه مقررات زیست محیطی دریایی که به سرعت در حال تغییر است ، معطوف کرده است. نتایج این امر منجر به فروش محصولات جدیدی شده است که در انواع کشتی ها نصب شده اند. پمپ NANIWA کیفیت و خدمات کلاس جهانی را در تلاش برای تبدیل شدن به تأمین کننده برتر پمپ های موتورخانه دریایی در جهان ارائه می دهد.
دنیا صنعت
در تنوع پمپ NANIWA این را میتوان گفت که ، بیش از 350،000 نوع پمپ را به سفارش مشتریان طی بیش از 60 سال فعالیت کاری خود ساخته و ارائه نموده است و هر پمپ به درخواست کاربر پاسخ داده و نوآوری را منعکس کرده است.
در ژاپن دو کارخانه تولید وجود دارد که سیستم ساخت پمپ NANIWA را پشتیبانی می کنند.
کارخانهMihara (در اوزاکا) در سال 1960 ساخته شد. این طراحی ، طراحی اولیه پمپ ، تحقیق و توسعه محصول ، نیازهای خاص کاربر ، تأمین قطعات جایگزین و موارد دیگر را بر عهده دارد.
کارخانه) Fukui ساکای ) که در سال 1974 به بهره برداری رسید ، به عنوان کارخانه اصلی تولید پمپ های دریایی با اندازه متوسط و بزرگ فعال بوده ، در حالی که تجهیزات خود را برای پاسخگویی به رشد بازار توسعه و ارتقا داده است.
شرکت پمپ NANIWA دنیای آینده را به حرکت در خواهد آورد.این شرکت برای اطمینان از اینکه می تواند پمپ های دریایی را نه تنها در ژاپن بلکه به مشتریان جهانی نیز تحویل دهد ، از استانداردهای کیفیت محصول در هر کشور پیروی می کند.
پمپ هایی که در مسیر انتقال سیالات از نیروی گریز از مرکز استفاده می شوند ، پمپ سانتریفیوژ نام دارند. بالای 90 درصد پمپ های انتقال مایعات از مدل گریز از مرکز می باشند و مابقی آن ها در مدل های دوار یا رفت و برگشتی تولید می شوند که به این مدل پمپ ها ، پمپ های جابجایی مثبت می گویند. پمپ های گریز از مرکز در بسیاری از موارد استفاده می شوند ، این موارد شامل: کشاورزی، معادن، تامین فشار آب در آبرسانی ساختمان ها، سیستم های روغن داغ، سیستم های گردش آب و سیرکولاسیون در تهویه مطبوع و موتورخانه،واحدهای فرآیندی، سیستم های تصفیه آب و فاضلاب می باشد.
پمپ سانتریفیوژ Centrifugal Pumps تماما در متریال های استیل ، پلیمر ، چدن ، و برنج طراحی و اجرا می شوند. در این مدل پمپ ها مایع ابتدا وارد چشمی پروانه شده و بعد با گردش پروانه بر روی پره ها حرکت می کند سپس وارد قسمت حلزونی شکل محفظه پمپ می شود. هنگام افزایش سطح مقطع در محفظه پمپ از سرعت مایع کم میشود سپس فشار رفته رفته افزایش می یابد. در این صورت مایع با فشار بالا از خروجی پمپ به سوی لوله کشی حرکت میکند.
مشخصات فنی پمپ سانتریفیوژ (گریز از مرکز)
در پمپ های گریز از مرکز کانکشن های ورودی و خروجی می توانند از مدل سرشیلنگی ، رزوه ای و در سایزهای بیش از 2 اینچ از مدل فلنجی باشند. سایز ورودی و خروجی در پمپ سانتریفیوژ در سایزهای کوچک به شکل یکسان و در سایزهای بزرگ کانکشن ورودی یک سایز از کانکشن خروجی بزرگ تر می باشد. در سایزهای بزرگ برای جلوگیری از افت فشار و عدم به وجود آمدن پدیده کاویتاسین توصیه می شود سایز لوله ها از کانکشن های پمپ یک سایز بزرگترباشد. در مدار لوله ورودی پمپ های گریز از مرکز توصیه می شود به اندازه 5 برابر قطر لوله ورودی از هرگونه تغییر مدار یا زانویی خودداری شود.
ممکن است پمپ های گریز از مرکز در مدل های تک پروانه یا چند پروانه، به صورت عمود نصب یا افق نصب، تک مکشه یا دو مکشه، نصب بصورت خشک یا مستغرق درون مایع طراحی و اجرا شوند. رابط بین الکتروموتور و پمپ، شفت می باشد و شفت پمپ معمولا از جنس استنلس استیل می باشد. در پمپ های گریز از مرکز آبندی شفت از طریق سیل مکانیکی انجام می گیرد. به طور معمول در پمپ های طبقاتی افقی از دو عدد سیل مکانیکی و دو عدد بلبرینگ استفاده میشود
در پمپ های گریز از مرکز موتور محرک می تواند از گونه هیدرولیکی ، الکتریکی ، بنزینی، پنوماتیکی، یا دیزل باشد. در بعضی از این پمپ ها پروانه ها مستقیما روی شفت الکتروموتور نصب می شوند که در این صورت به آنها پمپ سانتریفیوژ کوپل مستقیم می گویند. در موارد دیگر ممکن است شفت پمپ و الکتروموتور توسط کوپلینگ بهم متصل شوند که در این صورت به آنها پمپ های سانتریفیوژ کوپل غیر مستقیم گفته می شود.
انواع پمپ سانتریفیوژ (گریز از مرکز)
تفاوت پمپ سانتریفیوژ و پمپ های جابجایی مثبت
* پمپ های گریز از مرکز مکش بسیار خوبی دارند، درحالی که پمپ های جابجایی مثبت معمولا قابلیت مکش منفی را ندارند و در اصطلاح باید سیال سوار بر پمپ باشند. پمپ سانتریفیوژ میتواند مکش مایع را از عمق 8 متری دارا باشد.
* از پمپ های گریز از مرکز به طور معمول در جهت جابجایی مایعات رقیق استفاده می شود در حالی که از پمپ های جابجایی مثبت برای مایعات بسیار غلیط مانند قیر، چسب و مواد خمیری نیز میتوان استفاده کرد.
* در غالب پمپ های جابجایی مثبت در زمان کارکرد پمپ، ابدا نمی توان مسیر خروجی را مسدود کرد و باید برای جلوگیری از آسیب به پمپ یا سیستم لوله کشی از شیر اطمینان استفاده کرد.در حالی که در پمپ های گریز از مرکز هنگامی که مدت زمان زیادی این اتفاق رخ دهد، الکتروموتور پمپ ممکن است دچار آسیب شود.
مکانیزم پمپ سانتریفیوژ یا پمپ های گریز از مرکز اغلب اوقات بصورت دوار می باشد درحالیکه پمپ های جابجایی مثبت اغلب اوقات بصورت رفت و برگشتی می باشند.