کندانسور صفحه ای

مبدلهای حرارتی صفحه جوش داده شده هزینه های کندانسور صفحه ای  فرآیند تصفیه خانه را کاهش می دهند - قسمت 1مبدل های حرارتی صفحه ای و قاب (P&F) برای اولین بار 100 سال پیش برای استفاده در صنایع لبنی تولید شدند.
مبدل های حرارتی صفحه ای و قاب (P&F) برای اولین بار 100 سال پیش برای استفاده در صنایع لبنی تولید شدند. آنها از آن زمان در صنایع فرآیندی مورد استفاده قرار گرفته اند ، زیرا مزایای قابل توجهی در جریان واقعی جریان متضاد ، سرعت انتقال حرارت بالا ، هزینه های تولید پایین و ردپای کوچک دارند. این مزایا منجر به کاهش سرمایه و هزینه های عملیاتی می شود که با مبدل های حرارتی پوسته و لوله (S&T) حاصل می شود. محدودیت استفاده از آنها ، واشر الاستومر بین هر صفحه است که در برابر نشت ناشی از حمله شیمیایی یا نفوذ مواد معطر حساس است. علاوه بر این ، فشار و دما به طور معمول برای آب به 20 بار در 180 درجه سانتیگراد (356 درجه فارنهایت) محدود می شود ، شرایطی که استفاده از آن را در بسیاری از فرآیندهای پایین دست ، به ویژه تصفیه ، که در آن مواد معطر می توانند مواد واشر را در دمای قابل توجهی پایین تر نرم کنند ، مانع می کنند.
شکل. 1. چیدمان بسته معمولی بشقاب.شکل.کندانسور پلیت 1. چیدمان بسته معمولی بشقاب.مبدلهای صفحه جوشکاری شده از این کاستی ها در نوع P&F به وجود آمده اند. دو نوع وجود دارد: صفحه-پوسته و بلوک. در ابتدا هر دو گاز بی اثر تنگستن (TIG) جوش داده شده بودند ، اما اکنون با صفحات جوش داده شده با لیزر ساخته می شوند. تولید نوع صفحه-پوسته جوش داده شده با لیزر از سال 2006 آغاز شد و از آن زمان حدود 1200 واحد تحویل داده شده است که عمدتا برای استفاده در صنایع شیمیایی یا سیستم های سودمند در ساختمان های بزرگ است. نوع صفحه-پوسته از دو جنبه حیاتی با نوع بلوک متفاوت است: دارای جریان ضد جریان واقعی است ، در حالی که نوع بلوک یک طرح جریان متقابل است و فشار سرویس برای مبدل حرارتی صفحه-پوسته بالقوه به اندازه 400 بار ، قابل مقایسه با مبدل S&T ، در حالی که نوع بلوک با شکل مکعبی آن به حدود 30 بار محدود می شود.
ساخت و سازساخت یک مبدل حرارتی پوسته در شکل نشان داده شده است. 1. بسته بشقاب استوانه ای است ، بسته به فشار و دما طراحی ، بسته به فشار و درجه حرارت ، صفحات مدور به طور معمول 0.8 میلی متر ضخامت دارد ، که منجر به مساحت 300 متر مربع در متر مکعب می شود. مساحت S&T کمتر از 100 متر مربع در متر مکعب است. از آنجا که مبدل حرارتی صفحه ای به طور معمول دارای مقدار U حداقل دو برابر آن برای معادل S&T است ، می توان یک اندازه شش برابر یا بیشتر کاهش داد ، و واحد نسبت به نوع S&T کمتر در معرض رسوب است ، زیرا مقدار زیادی وجود دارد تنش برشی دیواره بالاتر که ناشی از تلاطم ایجاد شده توسط الگوی صفحه است. 1 این فشردگی ، همراه با سرعت رسوب کم و مقاومت ذاتی یک بسته صفحه جوش داده شده با لیزر (جوش در آزمایش های پشت سر هم هرگز شکست نخورده است) ، منجر به ایجاد امکانات قابل توجهی می شود برای استفاده در فرآیندهای پالایش و پتروشیمی. اجزای اصلی مونتاژ صفحه بسته هستند. پوسته استوانه ای ، که کمی بیشتر هیت اکسچنجر صفحه ای جوشی از یک مخزن تحت فشار معمولی است. و مدیران جریان ، که از ساخت و ساز از فولاد ضد زنگ انعطاف پذیر هستند.
بسته های بشقابیبسته صفحه بین صفحات نگهدارنده دیواره ضخیم مونتاژ می شود. صفحات از فولاد ضد زنگ درجه 316 یا بهتر (به عنوان مثال ، تیتانیوم ، 254SMO ، SS904L یا Hastelloy) فشار داده می شوند ، و فاصله دقیق توسط نقاط بلند روی صفحات آجدار مجاور حاصل می شود. صفحات جایگزین در لبه با لیزر جوش داده می شوند تا مجاری "سمت پوسته" ایجاد شوند و سوراخهای صفحه برای معابر "سمت صفحه" هستند. معابر سمت پوسته به طرف حلقه تشکیل شده بین بسته بشقاب و پوسته باز هستند. معابر سمت صفحه با هدرهای ورودی و خروجی تنظیم شده در بالا و پایین صفحه ها متصل می شوند. قطر این اتصالات - و اتصالات سمت صفحه در جلوی پوسته - از نظر هندسی محدود هستند تا قسمت زیادی از صفحه موجود از بین نرود. مساحت صفحه موثر بین این اتصالات تقریباً دو سوم مساحت کل صفحه دایره ای است.
از صفحات تتا بالا با زاویه مبهم برای نوارها ، که باعث افزایش سرعت انتقال حرارت و افت فشار می شود ، در مواردی که به یک درجه حرارت نزدیک نیاز باشد ، استفاده می شود. تعداد مقادیر واحد انتقال (NTU) تا 3 در یک عبور واحد حاصل می شود (به عنوان مثال ، عبور از درجه حرارت در یک پوسته قابل دستیابی است ، چیزی که با یک حرارت S&T با دو لوله U یا سر شناور غیرممکن است مبدل) صفحات کم تتا با زاویه حاد برای میله ها ، سرعت انتقال حرارت کاهش یافته و افت فشار کمتری دارند و برای کندانسورها و دیگهای بخار یا در مواردی که مقادیر NTU در یک عبور از 1.3 فراتر نمی رود ، ایده آل هستند. منحرف کننده های جریان ممکن است برای ایجاد بیش از یک عبور از یک پوسته استفاده شوند.
مدیران جریانکارگردانهای جریان (یا دور زدن دور زدن) بسیار حیاتی هستند. در غیر این صورت ، محیط جانبی پوسته مسیر کمترین مقاومت را طی می کند و از طریق حلقه عبور می کند ، که برای فضای هدر و توزیع استفاده می شود ، نه از طریق صفحات. می توان از بافل های الاستومری استفاده کرد که شکاف های بین صفحه صفحه و پوسته را پر می کند و یا بافل های فلزی ، که ممکن است خیلی خوب مهر و موم نشوند ، اما در برابر حمله شیمیایی مقاوم هستند.