Plakalı ısı eşanjörü, prensibi termal enerjinin bir ortamdan diğerine temas plakaları aracılığıyla dönüştürülmesine ve hareketine dayanan bir tür geri kazanımlı ısı eşanjörüdür. Tek bir pakette toplandığında, soğutucunun içinden geçtiği bir tür kanal oluştururlar. Cihazın parametreleri ve boyutları GOST 15518-83 standartlarına göre belirtilmiştir.
Isı eşanjör çeşitleri
Bakım ve denetime erişilebilirlik derecesine bağlı olarak, ısı eşanjörleri birkaç türe ayrılır:
- katlanabilir
- lehimli,
- kaynaklı,
- yarı kaynaklı.
katlanabilir
Bu tip aparatlar periyodik bakım, muayene ve onarım için monte ve demonte edilir. Isı transferi işlemi, birbirini izleyen ve iki hareket devresi oluşturan plakalar vasıtasıyla gerçekleştirilir. Bu, iki akım arasındaki termal enerjinin karışmasını ortadan kaldırır. Tüm plakalar kauçuk ara parçalar ile ayrılmıştır.
lehimli
Bu tip cihazlar, daha önce düşünülen türden farklı olarak demonte edilmez ve tüm plakalar birlikte lehimlenir. Bu tür cihazların avantajları, uygun maliyet ve küçük boyutlar olarak kabul edilir. Ana uygulama alanı, evsel gaz kazanları ve diğer ısıtma sistemleridir.
kaynaklı
Bu sınıfın birimleri, kauçuk contalar olmadan birbirine kaynaklanmış plakalardan oluşur. Isı akışının hareketi iki kanaldan gerçekleşir: biri oluklu boyunca, ikincisi boru boyunca. Dezavantajları arasında cihazın yüksek maliyeti ve boyutu vardır. Bu sınıfın ısı taşıyıcıları endüstriyel ölçekte kullanılmaktadır.
yarı kaynaklı
Kombine bir şekilde monte edilen plakalardan oluşan bir yapı. Contalar çiftler halinde kaynaklı plakaların dış tarafında bulunur. Bu tür ekipmanlar, aşırı agresif ortamlarda veya soğutma sistemlerinde kullanılmasını mümkün kılar.
Avantajlar ve dezavantajlar
Bu tür birimleri kullanmanın olumlu yönleri arasında şunlar bulunmaktadır:
- büyük üretim ve yatırım maliyetlerinin olmaması;
- ısı kaynağının verimliliği;
- küçük boy;
- yüksek türbülanslı akış nedeniyle kendi kendini temizleme yeteneği;
- plaka sayısındaki artış nedeniyle verimlilikte bir artış elde etmek mümkündür;
- güvenilirlik;
- bakım ve yıkama kolaylığı;
- hafif;
- Kurulum kolaylığı;
- minimum yüzey kirliliği;
- özel bir sızdırmazlık sistemi sayesinde farklı tipteki soğutucuların karışmasının tamamen ortadan kaldırılması;
- korozyon direnci;
- yüksek verimlilik, minimum ısı değişim yüzeyi sağlar;
- farklı profil tiplerine sahip plakalar kullanarak basınç kayıplarını minimuma indirebilme;
- sıcaklık regülasyonu.
Plakalı ısı eşanjörlerinin dezavantajları şunları içerir:
- topraklama ihtiyacı;
- soğutma sıvısının kalitesine titizlik.
Çok sayıda avantaj, evsel ve endüstriyel segmentte ısı eşanjörlerinin kullanılmasına izin verir.Soğutucunun talep edilmesi muhtemelen bir dezavantaj değil, kullanılmaz hale gelen plakaların değiştirilme sıklığının önüne geçmek için bir zorunluluktur.
Plakalı eşanjör cihazı
Plakalı ısı eşanjörü, buharların veya sıvıların ısı değişimi için yaygın olarak kullanılır ve soğutucu, ön ısıtıcı veya kondansatör görevi görür. Birkaç bileşenden oluşur:
- hareketli plaka;
- sabit plaka;
- dişli flanşlı ve kaynaklı bağlantılı branşman boruları;
- birbirine tutturulmuş bir dizi plaka;
- alt ve üst kılavuzlar;
- sabitleme ve saplamalar için dişli stand.
Plakalar arasında kauçuk contalar bulunur. Termal enerjinin hareketi birkaç şemaya göre gerçekleşir:
- doğrudan akış,
- karşı akım,
- karışık.
Isıtma sistemine kurulum için ekipman seçimi ve hesaplama, bu amaçlar için özel olarak geliştirilmiş özel yazılım kullanılarak gerçekleştirilir.
Bağlantı şeması
Plakayı TO bağlamak için, ön panelde bulunan soğutucu giriş ve çıkış borularının dahil olduğu klasik bir şema kullanılır. Çoğu zaman, bu delikler, termal enerjinin karşı akışını sağlayacak ve sıcak ve soğuk akışların karışmasını önleyecek şekilde konumlandırılır.
Isı eşanjörünü bağlamak için ikinci seçenek, yalnızca ön panelde değil arkada da bulunabilen aynı giriş ve çıkış memelerini kullanır.
Termal enerjinin giriş ve çıkış akışlarının bağlantısı, flanşlı, dişli veya kaynaklı bağlantı ile nozullar vasıtasıyla gerçekleşir.
Bazı durumlarda branşman borusu kullanılmaz. Daha sonra bağlantı, soğutucunun boru hattına bağlanması olarak görev yapacak saplamaların montajı için iç dişli ek delikler açılarak gerçekleştirilir. Conta olarak ısıya dayanıklı kauçuk veya kauçuk conta alabilirsiniz.
Seçim kuralları
Ekipman seçimi, ısı eşanjörünün nereye kurulacağına bağlı olarak her biri ayrı ayrı hesaplanan birkaç parametreye bağlıdır.
Bir model seçerken, aşağıdaki noktaları belirlemeniz gerekir:
- ortam türü (buhar, su vb.);
- soğutucunun giriş ve çıkışındaki sıcaklık göstergeleri;
- izin verilen basınç kaybı;
- maksimum sıcaklık göstergeleri;
- cihazın içindeki maksimum basınç;
- ekipman üzerindeki termal yük.
Bu parametreler hakkında veri elde ettikten sonra, ısı değişim sisteminin göstergelerini hesaplamak gerekir. Bundan sonra mevcut güç göstergelerine, su akış hızına, çapa ve ısı değişim alanına göre bir model seçmeye başlayabilirsiniz.
Çalışma prensibi
Plakalı ısı eşanjörünün çalışma prensibi basit olarak adlandırılamaz. Plakalar birbirine göre 180 derecelik bir açıyla kurulur. Genellikle bu, termal enerjinin giriş ve çıkışını sağlayan iki çift plakanın lehimlenmesidir. Aşırı çift, ısı transferi sürecine katılmaz.
Tasarım özelliklerine bağlı olarak, ısı eşanjörleri genellikle üç tipe ayrılır:
- tek devre,
- çoklu devre,
- iki yönlü.
Tek devreli bir cihazda termal enerjinin sirkülasyonu, tüm devre boyunca ve bir yönde, aynı anda soğutucunun karşı akışıyla kalıcı olarak gerçekleştirilir.
Isı taşıyıcının çok devreli ekipmandaki hareketi farklı yönlerde gerçekleşir. Bu tür cihazlar, yalnızca dönüş ve giriş akışında hafif bir sıcaklık farkı varsa kullanılır.
İki yönlü cihazlarda ısı enerjisinin hareketi, ısı kaynağı üzerinde sürekli kontrole tabi olan iki bağımsız devre boyunca gerçekleşir.
Başka bir cihaz türü daha vardır - ısıtma sistemindeki suyu veya diğer sıvıları ısıtmaktan sorumlu olan bir buhar plakalı ısı eşanjörü. Bu cihazın çalışma prensibi, standart plaka agrega modellerinden farklı değildir.
Plakalı eşanjör için plakalar
Plakalar için malzeme olarak 1 mm kalınlığında çelik kullanılmaktadır. Soğutucu akışını türbülize etmek ve ısı değişim alanını arttırmak için plakaların akış kısmı nervürlü veya olukludur.
Kesit olarak bakıldığında, oluklu yüzey bir eşkenar üçgen profiline sahiptir. Direnç ve akış hızı, oluğun bulunduğu açının derecesine bağlıdır. Ne kadar keskin olursa, direnç o kadar düşük ve soğutucunun hızı o kadar yüksek olur.
Çeliğin yanı sıra, cihazın çalışacağı yere bağlı olarak ısı eşanjör plakalarının imalatında başka alaşımlar da kullanılmaktadır.
Uygulamalar
Her tip ısı eşanjörü kendi uygulama alanına sahiptir.
Contalı ısı eşanjörleri genellikle kullanılır:
- ısıtma ağlarının montajı için;
- soğutma odalarında;
- havuzlarda vb.
Lehimli cihazlar kullanılır:
- dondurucularda;
- klima sistemlerinde;
- havalandırma sistemlerinde;
- kompresör kurulumlarında.
Kaynaklı ve yarı kaynaklı cihazlar uygulamalarını buldu:
- iklim kontrol ve havalandırma sistemlerinde;
- ilaç endüstrisinde;
- gıda endüstrisinde;
- ısıtma sistemlerinde ve sıcak su temininde;
- sirkülasyon pompalarında vb.
Evsel kullanımda, genellikle lehimli tipte bir ısı eşanjörü bulunur. Termal enerjinin soğutulmasından veya ısıtılmasından sorumludur.
Bir ısı eşanjörü, kamu hizmetleri, gıda, metalurji ve petrol ve gaz endüstrilerinde ve ayrıca gemi yapımında kullanılan bir sistem elemanıdır. Avantajların dezavantajlara göre yaygınlığı, etkin kullanımını gösterir. Cihazın teknik özelliklerini ve görevlerini doğru bir şekilde belirledikten sonra, internette halka açık olan ısı eşanjörünün çizimlerini ve bağlantı şemalarını kullanarak ısıtma sistemini evde kurabilirsiniz.
