ΣΥΓΚΟΛΛΗΜΕΝΟΙ ΠΛΑΚΟΕΙΔΕΙΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
Τεχνική εισαγωγή
Οι Συγκολλημένοι Πλακοειδείς Εναλλάκτες Θερμότητας (BPHE) είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να μεταφέρθεί θερμότητα από ένα μέσο στο άλλο. Ένας Συγκολλητός Εναλλάκτης Θερμότητας (Brazed) BPHE αποτελείται από κυματοειδείς πλάκες που συνδυάζονται για να δημιουργήσουν πολύπλοκους διαύλους μέσω των οποίων ένα καυτό μέσο και ένα ψυχρό μέσο κυκλοφορούν. Τα δύο μεσα βρίσκονται σε πολύ κοντινή απόσταση στο εσωτερικό του Εναλλάκτη BPHE, στις δύο πλευρές της κάθε αυλακωτής πλάκας χωρίς να έρχονται σε επαφή, και η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα στο άλλο καθώς ρέουν δίπλα-δίπλα. Ο αρθρωτός σχεδιασμός του προϊόντος, με εντελώς προσαρμόσιμα μέρη, σημαίνει οτι μπορεί πάντα να βρεθεί η ιδανική λύση για κάθε εφαρμογή.
Οι Συγκολλημένοι Πλακοειδείς Εναλλάκτες Θερμότητας (BPHE) είναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να μεταφέρθεί θερμότητα από ένα μέσο στο άλλο. Ένας Συγκολλητός Εναλλάκτης Θερμότητας (Brazed) BPHE αποτελείται από κυματοειδείς πλάκες που συνδυάζονται για να δημιουργήσουν πολύπλοκους διαύλους μέσω των οποίων ένα καυτό μέσο και ένα ψυχρό μέσο κυκλοφορούν. Τα δύο μεσα βρίσκονται σε πολύ κοντινή απόσταση στο εσωτερικό του Εναλλάκτη BPHE, στις δύο πλευρές της κάθε αυλακωτής πλάκας χωρίς να έρχονται σε επαφή, και η θερμότητα μεταφέρεται από το ένα στο άλλο καθώς ρέουν δίπλα-δίπλα. Ο αρθρωτός σχεδιασμός του προϊόντος, με εντελώς προσαρμόσιμα μέρη, σημαίνει οτι μπορεί πάντα να βρεθεί η ιδανική λύση για κάθε εφαρμογή.
Τεχνικός σχεδιασμός
Οι Συγκολλημένοι Πλακοειδείς Εναλλάκτες Θερμότητας (BPHE) είναι κατ' αρχήν κατασκευασμένοι σαν ένα συγκρότημα λεπτών πλακών με αυλακωτά κανάλια που βρίσκονται μεταξύ του συγκροτήματος εμπρόσθιας και οπίσθιας πλάκας. Τα συκροτήματα εμπρόσθιας και οπίσθιας πλάκας αποτελούνται από τις πλάκες στεγανοποίησης, τους δακτύλιους στεγάνωσης και τις εξωτερικές πλάκες.Ο τύπος των ρακόρ σύνδεσης μπορεί να προσαρμοστεί για να καλύψει συγκεκριμένες απαιτήσεις της κάθε εφαρμογής. Κατά την διαδικασία της συγκόλλησης υπο κενό, γίνεται μια συγκόλληση σε κάθε σημείο επαφής μεταξύ της βάσης και του υλικού πληρώσεως. Ο σχεδιασμός δημιουργεί έναν εναλλάκτη θερμότητας που αποτελείται από δύο ξεχωριστά κανάλια ή κυκλώματα. Πλάκες στεγανοποίησης χρησιμοποιούνται για στεγανοποίηση του χώρου μεταξύ των εξωτερικών πλακών και της πρώτης και της τελευταίας πλάκας προϊόντος. Ο αριθμός των εξωτερικών πλακών ποικίλλει, π.χ ανάλογα με τον τύπο και το μέγεθος του εναλλάκτη καθώς και της πίεσης λειτουργίας. Ορισμένοι Συγκολλημένοι Πλακοειδείς Εναλλάκτες Θερμότητας (BPHE) έχουν ένα τυφλό δακτύλιο στεγανοποίησης που σφραγίζει τον χώρο της εξωτερικής πλάκας προίόντος και της πλάκα κάλυψης. Σε ορισμένους εναλλάκτες οι τυφλοί δακτύλιοι ενσωματώνονται στην πλάκα κάλυψης και στην πρώτη και τελευταία πλάκα προϊόντος.
Οι Συγκολλημένοι Πλακοειδείς Εναλλάκτες Θερμότητας (BPHE) είναι κατ' αρχήν κατασκευασμένοι σαν ένα συγκρότημα λεπτών πλακών με αυλακωτά κανάλια που βρίσκονται μεταξύ του συγκροτήματος εμπρόσθιας και οπίσθιας πλάκας. Τα συκροτήματα εμπρόσθιας και οπίσθιας πλάκας αποτελούνται από τις πλάκες στεγανοποίησης, τους δακτύλιους στεγάνωσης και τις εξωτερικές πλάκες.Ο τύπος των ρακόρ σύνδεσης μπορεί να προσαρμοστεί για να καλύψει συγκεκριμένες απαιτήσεις της κάθε εφαρμογής. Κατά την διαδικασία της συγκόλλησης υπο κενό, γίνεται μια συγκόλληση σε κάθε σημείο επαφής μεταξύ της βάσης και του υλικού πληρώσεως. Ο σχεδιασμός δημιουργεί έναν εναλλάκτη θερμότητας που αποτελείται από δύο ξεχωριστά κανάλια ή κυκλώματα. Πλάκες στεγανοποίησης χρησιμοποιούνται για στεγανοποίηση του χώρου μεταξύ των εξωτερικών πλακών και της πρώτης και της τελευταίας πλάκας προϊόντος. Ο αριθμός των εξωτερικών πλακών ποικίλλει, π.χ ανάλογα με τον τύπο και το μέγεθος του εναλλάκτη καθώς και της πίεσης λειτουργίας. Ορισμένοι Συγκολλημένοι Πλακοειδείς Εναλλάκτες Θερμότητας (BPHE) έχουν ένα τυφλό δακτύλιο στεγανοποίησης που σφραγίζει τον χώρο της εξωτερικής πλάκας προίόντος και της πλάκα κάλυψης. Σε ορισμένους εναλλάκτες οι τυφλοί δακτύλιοι ενσωματώνονται στην πλάκα κάλυψης και στην πρώτη και τελευταία πλάκα προϊόντος.
Πλάκες εναλλακτών και είδη καναλιών
Μερικοί εναλλάκτες θερμότητας είναι διαθέσιμοι με διαφορετικούς τύπους πλάκας καναλιών όπου το σχέδιο ψαροκόκαλου ποικίλλει. Με τη χρήση διαφορετικών πλακων (με υψηλή, μέση, χαμηλή αντίσταση) στον ίδιο εναλλάκτη, τα θερμικά χαρακτηριστικά του πλακοειδούς εναλλάκτη μπορούν να τροποποιηθούν. Για παράδειγμα, ένας εναλλάκτης μπορεί να έχει την ίδια πτώση πίεσης και στις δύο πλευρές παρά τις διαφορετικές παροχές.
Τα υγρά μπορούν να διέλθουν μέσω του εναλλάκτη θερμότητας με διαφορετικούς τρόπους. Για εναλλάκτες παράλληλης ροής, υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι ροής:
Με την ίδια φορά
Mε αντίθετη φορά.
Υπάρχουν αρκετές παραλλαγές των τρόπων ροής καναλιών. Παρακάτω είναι μερικά παραδείγματα:
Εναλλάκτες διπλού κυκλώματος
Εναλλάκτες διπλού περάσματος, το οποίο αντιστοιχεί σε δύο μονάδες που συνδέονται σε σειρά.
Εναλλάκτες διπλού κυκλώματος συνδυασμένοι με διπλό πέρασμα
Μερικοί εναλλάκτες θερμότητας είναι διαθέσιμοι με διαφορετικούς τύπους πλάκας καναλιών όπου το σχέδιο ψαροκόκαλου ποικίλλει. Με τη χρήση διαφορετικών πλακων (με υψηλή, μέση, χαμηλή αντίσταση) στον ίδιο εναλλάκτη, τα θερμικά χαρακτηριστικά του πλακοειδούς εναλλάκτη μπορούν να τροποποιηθούν. Για παράδειγμα, ένας εναλλάκτης μπορεί να έχει την ίδια πτώση πίεσης και στις δύο πλευρές παρά τις διαφορετικές παροχές.
Τα υγρά μπορούν να διέλθουν μέσω του εναλλάκτη θερμότητας με διαφορετικούς τρόπους. Για εναλλάκτες παράλληλης ροής, υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι ροής:
Με την ίδια φορά
Mε αντίθετη φορά.
Υπάρχουν αρκετές παραλλαγές των τρόπων ροής καναλιών. Παρακάτω είναι μερικά παραδείγματα:
Εναλλάκτες διπλού κυκλώματος
Εναλλάκτες διπλού περάσματος, το οποίο αντιστοιχεί σε δύο μονάδες που συνδέονται σε σειρά.
Εναλλάκτες διπλού κυκλώματος συνδυασμένοι με διπλό πέρασμα
Αντίρροπη ροή
Αντίρροπη ροή
Συνδυασμοί Υλικών
Υπάρχουν διάφοροι τύποι εναλλακτών ανάλογα με τους συνδυασμούς των υλικών και της πίεσης λειτουργίας. Τα τυποποιημένα υλικά των πλακών είναι από ανοξείδωτο χάλυβα, S, σε AISI 316 συγκολλημένες υπό κενό με αγνό χαλκό, C, ή με υλικό με βάση το νικέλιο, Ν. Για απαιτητικές εφαρμογές, οι πλάκες μπορούν να κατασκευαστούν από SMO 254, έναν ανοξείδωτο χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι εναλλακτών ανάλογα με τους συνδυασμούς των υλικών και της πίεσης λειτουργίας. Τα τυποποιημένα υλικά των πλακών είναι από ανοξείδωτο χάλυβα, S, σε AISI 316 συγκολλημένες υπό κενό με αγνό χαλκό, C, ή με υλικό με βάση το νικέλιο, Ν. Για απαιτητικές εφαρμογές, οι πλάκες μπορούν να κατασκευαστούν από SMO 254, έναν ανοξείδωτο χάλυβα με υψηλή περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο.