مبدل های حرارتی

صفحات پرس(Pressed plates) یا بافل ها (Baffles)

در مبدل‌های حرارتی، برای افزایش کارایی انتقال حرارت از قطعات ویژه‌ای استفاده می‌شود. این قطعات با توجه به نوع مبدل حرارتی، نام‌های مختلفی دارند:

• مبدل‌های پوسته و لوله: در این نوع مبدل‌ها از بافل استفاده می‌شود.
• مبدل‌های صفحه‌ای: در این نوع مبدل‌ها از کانال‌های خاص در صفحات پرس‌شده استفاده می‌شود.

عملکرد بافل و کانال‌های پرس‌شده:

هر دو نوع بافل و کانال‌های پرس‌شده وظایف مشابهی را انجام می‌دهند:

• افزایش سطح تماس بین سیال گرم و سرد: با ایجاد مسیرهای پیچیده برای جریان سیال، سطح تماس بین سیال گرم و سرد افزایش می‌یابد و در نتیجه، انتقال حرارت به طور موثرتری انجام می‌شود.
• افزایش آشفتگی جریان: بافل‌ها و کانال‌های پرس‌شده، جریان سیال را آشفته می‌کنند. این امر باعث افزایش سرعت انتقال حرارت بین سیال و جداره مبدل می‌شود.
• جلوگیری از عبور مستقیم سیال: بافل‌ها و کانال‌های پرس‌شده، مسیر جریان سیال را به گونه‌ای هدایت می‌کنند که از عبور مستقیم سیال گرم و سرد از کنار یکدیگر جلوگیری می‌شود. این امر باعث می‌شود که سیال‌ها زمان بیشتری برای تبادل حرارت با یکدیگر داشته باشند.

جنس بافل و کانال‌های پرس‌شده:

• بافل‌ها: معمولاً از جنس فولاد، پلاستیک یا آلومینیوم ساخته می‌شوند. انتخاب جنس بافل به عواملی مانند دمای سیال، فشار و خوردگی بستگی دارد.
• کانال‌های پرس‌شده: اغلب با استفاده از استیل ۳۱۶ تولید می‌شوند. استیل ۳۱۶ نوعی فولاد ضد زنگ است که در برابر خوردگی و فرسایش مقاوم است و برای استفاده در محیط‌های خشن مناسب است.

فریم (Frame) مبدل حرارتی

فریم اسکلت اصلی مبدل های حرارتی صفحه ای و قاب مستحکمی است که نه تنها صفحات تبادل حرارت را در آغوش خود جای می‌دهد، بلکه مسیر عبور سیالات گرم و سرد را نیز به دقت هدایت می‌کند و از جابجایی یا لرزش آنها در اثر فشار و تنش‌های محیطی مانند گرد و غبار، رطوبت و ضربه جلوگیری می‌کند.
انتخاب جنس فریم مبدل حرارتی صفحه‌ای، به نوع کاربرد و شرایط محیطی آن بستگی دارد. گروه صنعتی رادفر، با در نظر گرفتن این موارد، فریم‌های مبدل‌های خود را از دو جنس مختلف فولاد کربنی با روکش رنگ پلی اورتان، برای کاربردهای عمومی و استیل ضد زنگ ۳۱۶ برای محیط‌های خورنده یا مصارف بهداشتی تولید و عرضه می نماید.

تجهیزات کنترلی

تجهیزات کنترلی نقش اساسی در عملکرد کارآمد و ایمن مبدل‌های حرارتی ایفا می‌کنند. این تجهیزات با تنظیم و پایش پارامترهای مختلف مانند دما، فشار و جریان سیالات، عملکرد مبدل را بهینه نموده و از ایجاد خطرات و مشکلات جلوگیری می‌کنند. انواع اصلی تجهیزات کنترلی مبدل‌های حرارتی عبارتند از:

• شیرهای تخلیه: برای تخلیه سیالات از مبدل
• ابزارهای اندازه گیری: برای اندازه گیری دما، فشار و جریان سیالات
• کنترلرهای دما: برای تنظیم و حفظ دمای سیال خروجی در یک سطح مطلوب
• کنترلرهای جریان: برای تنظیم و حفظ جریان سیالات عبوری در یک مقدار مطلوب
• سیستم‌های هشدار دهنده: برای شناسایی و هشدار در مورد شرایط غیرعادی
• شیرهای اطمینان و کنترلرهای فشار: برای جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار در مبدل

گسکت (Gasket)

در مبدل های حرارتی برای آب بندی از واشر های مختلفی استفاده می شود. این واشر را در مبدل حرارتی صفحه ای گسکت می نامند. در گروه صنعتی رادفر، گسکت ها نوع خاصی از نیتریل NBR و EPDM است که به طور کامل روی لبه‌های هر صفحه قرار گرفته و با روش‌های مختلفی مانند چسباندن، پرس کردن یا جوشکاری به صفحات مبدل متصل شوند. این واشر ها برای آب‌بندی فضای بین صفحات مبدل حرارتی و جلوگیری از نشت یا مخلوط شدن سیالاتی که از داخل صفحات عبور می‌کنند، ضروری هستند.

اتصالات (Nozzles)

اتصالات، نقاط ورود و خروج سیالات به داخل و خارج از مبدل حرارتی را فراهم می کنند. آنها باید به درستی اندازه بندی و نصب شوند تا از نشت و اتلاف حرارت جلوگیری شود. اتصالات معمولاً از فولاد، چدن، برنج یا فولاد ضد زنگ مشابه متریال استفاده شده در آیس بانک ساخته می شوند.

پوسته (Shell)

پوسته، یک محفظه استوانه ای یا بیضی شکل است که بعنوان کاوری بر روی کل اجزای مبدل های پوسته و لوله عمل کرده و دارای اتصالاتی برای ورود و خروج سیالات گرم و سرد در دو انتهای آن وجود دارد.
شل از لوله ها یا کویل های دستگاه در برابر فشار، خوردگی و دیگر مشکلات محیط خارجی محافظت کرده و موجب استحکام مبدل خواهد شد. در گروه صنعتی رادفر پوسته معمولاً از جنس مانیسمان با آلیاژ فولاد A516 ساخته می شود.

لوله ها (Tubes)

لوله ها مسیر اصلی جریان سیال هستند و سطح تماس را برای انتقال حرارت بین سیالات فراهم می کنند. مهندسین ما برای تولید مبدل های پوسته و لوله از لوله های مانیسمان با آلیاژ فولاد A516 استفاده می کنند تا علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی، انتقال حرارت را نیز بهینه نماید.

صفحه لوله (Tube Sheet)

از این قطعه در مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله برای جلوگیری از نشت سیالات، نگه داشتن لوله‌ها در داخل پوسته و حفظ یکپارچگی ساختاری مبدل استفاده می‌ شود. صفحه لوله معمولا از جنس استیل ۳۱۶ ساخته شده و در فرایند تولید مبدل حرارتی ابتدا لوله ها را از حفره های این صفحه رد کرده و فضاهای مابین آن ها را  با استفاده از روش‌های مختلفی مانند لحیم‌کاری، جوشکاری CO2 یا واشر های اورینگ‌ها آب‌بندی می نمایند.

درپوش مجرا (Header Bonnet)

در مبدل حرارتی پوسته و لوله مجرا و درپوش مجرا، لوله ها را در محل خود نگه می دارند و به عنوان نقاط ورود و خروج سیال به داخل لوله ها عمل می کنند. جنس درپوش مانند پوسته از نوع مانیسمان با آلیاژ فولاد A516 می باشد و باید به گونه ای طراحی شوند که جریان سیال را به طور یکنواخت توزیع کرده و از نقاط کور و راکد جلوگیری کند.