مبدل حرارتی صفحه ای و اهمیت آن در مصرف انرژی

استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای نقش مهمی در صرفه جویی انرژی ایفا می کند. بر اساس گزارش سازمان بهينه سازی مصرف انرژی برای ذخيره سازی هر ليتر آب 60 درجه سانتيگراد در سال ميزان 12.5 متر مکعب گاز هدر رفت دارد و استفاده از مبدل صفحه ای دارای صرفه جوئی 30 درصد انرژی خواهد داشت.

لذا پيشنهاد می گردد که به جای منابع کويلی از  این مبدل استفاده گردد که دارای مزايای زير می باشند:

مقايسه کيفی برای استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای

• در مبدل صفحه ای موج های روی صفحه جريان سيال را متلاطم می سازد و در نتيجه ضريب انتقال حرارت لايه حتی به ازای عدد رينولدز کم افزايش می يابد. امکان افزايش ضريب انتقال حرارت در هر دو طرف صفحه وجود دارد. در حالی که در مبدل های پوسته و لوله غالباً به سختی می توان ضريب انتقال حرارت زيادی در طرف پوسته به دست آورد.

• ضخامت صفحه را می توان در حداقل ممکن نگه داشت، ضخامت کم صفحات مقاومت ناچيزی در برابر انتقال حرارت ايجاد می کند.

• نياز به عايق کاری ندارد .

• در مصرف آب صرفه جوئی زيادی می شود چون می توان به هر دمائی که نياز باشد آبگرم دائمی و بدون توقف و فوری توليد نمود.

• صفحات استنلس استيل و چون مبدل به صورت واشر دار است تعمير و نگهداری و تميز کردن صفحات با بازکردن مبدل به راحتی انجام می گيرد.

• تشکيل رسوب در مبدل های صفحه ای بر اثر عوامل زير کمتر از مبدل های لوله ای می باشد.

• تلاطم شديد سيال ذرات جامد را به حالت تعليق نگه می دارد.

• فضای مرده در مبدل حرارتی صفحه ای وجود ندارد.

• سهولت در تمیز کردن صفحات

• ضریب انتقال حرارت زیاد

• به دلیل تشکیل رسوب کمتر در مبدل صفحه ای دوره های تمیز کردن نسبت به مبدل های پوسته و لوله طولانی تر است .

• مبدل صفحه ای قابلیت دمونتاژ شدن دارند و به همین علت دسترسی به صفحات مبدل امکان پذیر است و تمیز کردن مبدل به راحتی صورت می گیرد ، در صورتی که در مبدل های پوسته لوله این امکان وجود ندارد .

• شرایط جریان غیر هم جهت در مبدل حرارتی صفحه ای به سادگی تامین می شود و بنابراین با اختلاف دمای موجود انتقال حرارت بیشتری حاصل می گردد .• مبدل صفحه ای در مقایسه با مبدل های لوله ای معادل، مساحت کمتری برای اتلاف حرارت دارند.

• مبدل صفحه ای معمولاً وزن کمتری دارد در حدود 4/1 وزن مبدل لوله ای معادل .

- یک مبدل لوله ای به فضایی در حدود 2 تا 10 برابر بیشتر از مبدل صفحه ای معادل خود نیاز دارد. در ضمن بازرسی، تمیز کردن و نگهداری مبدل صفحه ای بسیار آسانتر است و این عملیات نیز به فضای کمتری نیاز دارد. از طرفی لازم است گفته شود در موقع باز کردن و بستن مجدد مبدل صفحه ای به خاطر وجود واشر های نسبتاً ظریف دقت کافی باید لحاظ شود و همچنین گام صفحات در موقع سفت کردن پیچ ها به دقت تنظیم گردد. اگر نیازی به تعویض واشر وجود داشته باشد ، برای این کار زمان بیشتری صرف می شود و در بعضی حالت ها ممکن است لازم باشد صفحات را برای تعویض واشر نزد تولید کننده برد .

• در یک مبدل صفحه ای با اضافه کردن مقدار صفحات می توان به راحتی شرایط مبدل را تغییر داد . این امر در مورد مبدل های لوله ای امکان پذیر نیست .

• به دلیل کوچک بودن حجم مبدل های صفحه ای نسبت به مبدل های پوسته و لوله میزان سیال ذخیره شده در مبدل های صفحه ای کم است.

• در مبدل صفحه ای، سیال همیشه به اتمسفر نشت می کند ، در مبدل های لوله ای احتمال آلودگی سیال سرد یا سیال گرم در شرایط غیر عادی ( نقص فنی) وجود دارد.

• هنگامی که استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی ضروری باشد ، مبدل های صفحه ای واشر دار، حتی اگر صفحات از مواد گران قیمت ساخته شوند ، مطلوب تر از مبدل های دیگر می باشند.

• از آن جا که ضخامت صفحات در مقایسه با ضخامت لوله در مبدل های پوسته و لوله ، بسیار نازک است ، به در نظر گرفتن مقدار اضافه ضخامت مربوط به خوردگی ، که معمولاً برای مبدل های پوسته و لوله توصیه می شود در مبدل های صفحه ای نیازی نیست. اضافه ضخامت مربوط به خوردگی برای مبدل های صفحه ای ، بسیار کوچکتر از مبدل های پوسته و لوله می باشد .

• بازده حرارتی در مبدل های حرارتی صفحه ای بسیار زیاد است به طوری که اختلاف دمای سیال گرم کننده و گرم شونده به 1 ‘C می رسد.

مقایسه کمی برای استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای

واضح است که جدولی مطابق فوق تنها اطلاعات بسیار تقریبی در اختیار می گذارد. با وجود این می توان دریافت که امکان کارکردن با اختلاف درجه حرارت های کمتر در مبدل های صفحه ای می باشد و این مخصوصاً در مواردی که سیال در درجه حرارت های زیاد فعل و انفعال شیمیایی انجام می دهد، اهمیت دارد.

​

• با استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای آب گرم با هر دما و به صورت دائمی در اختیار مصرف کننده قرار می گیرد.

• در سیستمهای تولید آب گرم با مخازن دو جداره ای، دمای آب گرم تا C60 بالا برده می¬شود ، و در زمان استفاده با آب سرد مخلوط شده و در دمای مطلوب C43 استفاده می شود . اما در سیستم تولید آبگرم فوری می توان آب را با دمای C43 تولید و در همان دما مصرف نمود . که سبب صرفه جویی در انرژی و در مصرف آب می شود .

• تشکیل رسوب رابطه مستقیم با افزایش دمای آب دارد، لذا هر چه دما بالاتر رود رسوب بیشتری ایجاد می شود . در سیستم فوری به دلیل تولید و استفاده آب گرم در دمایC 43 رسوب بسیار کمتری ایجاد می گردد.

• با توجه به راندمان بالای مبدلها و نگهداری آسان آنها می توان از مبدلهای صفحه ای درحد فاصل برج خنک کن و سایر قسمتهای سیستم تهویه مطبوع استفاده نمود و از این سیستمها در برابر ذرات آلوده کننده محیطی محافظت کرد.

• با قرار دادن مبدل صفحه ای در مدارهای HVAC این امکان فراهم می شود تا در فصلهایی از سال چیلر از مدار خارج شده و از مبدل صفحه ای به تنهایی استفاده شود و مصرف انرژی سیستم تا حد زیادی کاهش یابد.

• با به کارگیری این مبدل ها می توان از هر منبع آبی مانند دریا و رودخانه استفاده نمود و برج خنک کن را از سیستم تهویه مطبوع حذف کرد .

• حجم کم اشغال شده توسط مبدلها این امکان را فراهم می کند تا آنها را در طبقات مختلف ساختمانهای بلند به کار گرفت و از ایجاد فشار زیاد در طبقات پایین اجتناب نمود.

• به کار گیری گرمای ایجاد شده در کندانسور با استفاده از این مبدلها مانع از هدر رفتن انرژی در سیستم می شود .

• در این مبدلها می توان به راحتی از انرژی نهفته در بخار آب برای ایجاد آب گرم مصرفی استفاه نمود.

با توجه به فضای کمی که این مبدلها اشغال می کنند می توان حرارت را به صورت منطقه ای ایجاد نمود و از ایجاد حرارت مرکزی و توزیع آن در محل های مورد نظر اجتناب کرد و از تلف شدن انرژی جلوگیری شده و بدین صورت راندمان سیستم را تا حد چشمگیری بالا برد و بسیاری موارد استفاده دیگر که با توجه به حجم کم اشغال شده، بازده بالا و تعمیر و نگهداری آسان این مبدل ها مقرون به صرفه می باشند و مبدل صفحه ای را به عنوان سیستم کارا در هر جایی که نیاز به انتقال حرارت بین دو سیال دارید معرفی می کند .

• این مبدل نیاز به عایقکاری ندارد و چون به صورت پیچ و مهره هستند قابل باز و بسته شدن براحتی هستند .

• شایان ذکر است شرکت طاها قالب توس تنها تولید کننده مبدل حرارتی صفحه ای در ایران می باشد .

• تمامی مبدل های شركت طاها قالب توس از یك سال گارانتی و 10 سال خدمات پس از فروش برخوردار است .

• قطعات یدكی مبدل كه شامل انواع واشر و صفحات می باشد نیز در دسترس هستند .