ساخت و طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی

طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی مانند طراحی سایر مبدل های حرارتی بر اساس استانداردهای API و ASTM انجام می گیرد. علاوه بر رعایت اصول استاندارد، توجه به پارامترهای فیزیکی، مکانیکی و برخی خواص شیمیایی برای طراحی این نوع مبدل های حرارتی لازم است. مبدل های حرارتی صفحه ای جوشی قرار است در شرایط عملیاتی با فشار و دمای متغیر استفاده شوند بنابراین طراحی و ساخت آن ها اهمیت بسیار زیادی دارد. تمام مبدل های حرارتی از جنس ورق های فولادی با گرید تجاری مقاوم ساخته می شوند بنابراین از دوام و استحکام بالایی برخوردار هستند.

یک مبدل حرارتی صفحه ای جوشی ، نوعی مبدل حرارتی است که از تعدادی صفحات فلزی تشکیل شده که درون یک محفظه ( پوسته مبدل حرارتی) قرار گرفته اند. بر خلاف مبدل حرارتی صفحه ای واشردار، صفحات فلزی در مبدل های حرارتی صفحه جوشی با واشرها به پوسته متصل نمی شوند؛ دراین مبدل ها از روش جوشکاری برای متصل کردن صفحات به بدنه استفاده می شود. این قابلیت موجب آب بندی بسیار عالی در این قسمت ها می گردد. جوشکاری و اتصال صفحات به محل دقیق آن ها، یکی از اصولی است که در طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی باید به آن توجه شود.

عوامل مهم در طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی شامل چه مواردی است؟

حداکثر انتقال حرارت با حداقل فشار، دقیقاً همان چیزی است که طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی برای آن هدف انجام می شود. روش طراحی اصولی این تجهیزات، امکان بازرسی، تمیزکاری و تعویض قطعات مبدل حرارتی را ساده نموده است. از مبدل های حرارتی صفحه ای جوشی در دماهای بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد استفاده می شود.

در طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی از آلیاژهای نیکل، تیتانیوم، فولاد مقاوم و … استفاده می شود. از این مبدل ها در محدوده دمایی کمتر از ۲۰۰- درجه تا بالاتر از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد می توان استفاده کرد. این تجهیزات برای انجام فرآیندهای شیمیایی در صنایع غذایی، صنایع تولید مواد شیمیایی، فرآیندهای تبرید، تولید حرارت، خنک سازی، انتقال حرارت، صنایع داروسازی، پالایشگاه ها و ..و کاربرد فرآوان دارند.

ابعاد و اندازه های صفحه های مبدل حرارتی صفحه جوشی، مسیر ورودی و خروجی سیال، سرعت حرکت سیال، جهت ورود و خروج سیال از داخل مبدل، تعداد صفحات، روش جوشکاری، پارامترهای مکانیکی مانند فشار، دما، افت فشار، ظرفیت حرارتی و …، همه از مهم ترین پارامترهایی هستند که در طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی اهمیت دارند.

در حال حاضر با توسعه نرم افزارهای مهندسی، طراحی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی به سادگی با رایانه امکان پذیر است. برای یک طراحی موفق و اصولی، محاسبات ریاضی با استفاده از فرمول های مهندسی باید به دقت و صحیح انجام شوند.