مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی با پوسته پلیت
از اواخر دهه ۱۹۹۰، مبدل های تمام جوشی با هدف تلفیق مزایای مبدل حرارتی صفحه ای واشردار و مبدل حرارتی پوسته لوله ، طراحی گردیده و مورد استفاده صنایع مختلف قرار گرفت .مهمترین بخش یک مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی یا پوسته پلیت، از تعدادی ورق فلزی نازک با سطح مواج تشکیل می گردد . صفحه ها با استفاده از فرآیند جوش کاری به صفحه بعدی وصل شده و نهایتا با قرار گرفتن مجموعه صفحات درون یک پوسته یا بدنه ، مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی پوسته پلیت ساخته می شود.
نقش ورق های فلزی ، ایجاد سطوح تبادل دما بوده و آب بندی سطوح تبادل دما نسبت به یکدیگر ، توسط فرآیند جوش کاری تامین میشود. چیدمان خاص سطوح تبادل دما و نحوه جوش صفحات به یکدیگر ، شرایطی را ایجاد می نماید که حرکت سیالهای گرم و سرد را از مجراهای ایجاد شده توسط صفحات ، بصورت یک در میان و متناوب ممکن می سازد.
مبدل تمام جوشی یک مبدل حرارتی بدون واشر است که صفحات آن بین دو فریم قرار گرفته اند. در این مبدل حرارتی، لبه ی صفحات به منظور بی نیاز شدن از واشر، به یکدیگر جوش لیزر داده شده اند. به واسطه این عمل، یکپارچگی ساختاری، میزان فشار و دمای کارکرد این نوع مبدل حرارتی به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده است. مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی می تواند تا دمای 400 درجه سانتی گراد و فشار 42 بار را تحمل کند.
جوش لیزر یکپارچه در لبه ی صفحات مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی موجب می شود که در طول عملکرد مبدل حرارتی و با تغییر دما و فشار، منبسط و منقبض شود و در نتیجه مبدل حرارتی در برابر خستگی، مقاومت بیشتری داشته باشد. در نتیجه می توان گفت که مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی در کاربردهایی که در آن دما و فشار، تغییرات سریعی دارند بسیار مناسب می باشد. همچنین این نوع مبدل حرارتی برای فرآیندهایی که در آن سیالات بسیار تهاجمی و خورنده هستند نیز مناسب است.
کاربردهای مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی
- صنایع پتروشیمی، نفت و گاز
- صنایع شیمیایی
- کارخانجات ذوب آهن
- انتقال حرارت در نیروگاه های برق
- کارخانجات تصفیه شکر
- تبادل حرارت گاز/گاز با فشار و دمای بالا
- در راکتورهای ناپیوسته (batch reactors)
محاسن استفاده از مبدل های تمام جوشی
در مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی به دلیل جریان مخالف سیال در مبدل حرارتی، امکان همگرایی دما تا 3 درجه سانتی گراد وجود دارد. این ویژگی، بازیابی حرارتی را در این نوع مبدل حرارتی به حداکثر می رساند. استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی، موجب دستیابی به میزان اطمینان بالاتر ضمن کاهش ریسک خطر توقف فرآیند در اثر خوردگی مبدل حرارتی، همراه با افزایش فاصله دوره سرویس کاری مبدل حرارتی می شود.
معایب استفاده از مبدل های تمام جوشی
مبدل حرارتی صفحه ای تمام جوشی به مانند مبدل صفحه ای واشردار معمولی یا نیمه جوشی، قابلیت افزایش یا کاهش ظرفیت به واسطه تغییر تعداد صفحات را ندارد. همچنین این نوع مبدل حرارتی را نمی توان به راحتی و توسط روش های مکانیکی تمیز کرد. بلکه باید با روش های شیمیایی تمیز شوند.
اجزاء اصلی تشکیل دهنده مبدل حرارتی صفحه ای جوشی ( پوسته پلیت )
- پوسته جانبی
- صفحه ابتدایی
- صفحه انتهایی
- تجهییزات تعیین مسیر جریان
- سطوح تبادل دما
شرایط کاری مبدل حرارتی صفحه ای جوشی ( پوسته پلیت )
- حداکثر فشار کاری: ۱۰۰ bar
- حداکثر دمای کاری: ۴۰۰ᵒC
- مواد اولیه سطوح تبادل دما : انواع استیل ضدزنگ ، آلیاژهای تیتانیوم ، الیاژهای نیکل
