مبدل حرارتی دستگاهی می‌باشد که با استفاده از جابجایی و رسانش، گرما را از یک مکان به مکان دیگر منتقل می‌کند. منبع کویل‌دار و دوجداره نیز مبدل‌های حرارتی می‌باشند. اما در سیستم موتورخانه شوفاژ ساختمان‌ها منظور از مبدل، مبدل‌های صفحه‌ای می‌باشد که دارای حجم کمی می‌باشند. اما راندمان آنها بالا است و همان کار منبع کویلی و دوجداره را انجام می‌دهند.
مبدل حرارتی صفحه‌ای
مبدل حرارتی صفحه‌ای مبدل‌هایی هستند که از صفحاتی که معمولاً استیل می‌باشند و موازی یکدیگر هستند، تشکیل شده‌اند. صفحات روی یکدیگر قرار دارند. برجستگی‌هایی روی این صفحات وجود دارد که برای افزایش جریان انتقال و تبادل حرارت می‌باشد.
از مبدل حرارتی صفحه‌ای به عنوان تبادل کننده آب شوفاژ و همچنین برای تأمین آب گرم در برج‌ها، ساختمان‌های مسکونی و… مورد استفاده قرار می‌گیرد. تبدیل آب سرد به آب گرم در هر لحظه انجام می‌شود. مبدل حرارتی صفحه‌ای اندازه کوچکی دارد، اما پرت حرارتی پایینی داشته و بازدهی آن بالا می‌باشد.
ویژگی‌های مهم مبدل حرارتی صفحه‌ای
- دارای راندمان حرارتی مناسبی می‌باشد.
- راه اندازی و نصب آن سریع و آسان است و همچنین هزینه نگهداری آن پایین می‌باشد.
- با اضافه کردن صفحات مبدل می‌توان ظرفیت حرارتی را افزایش داد.
- مبدل حرارتی صفحه‌ای برای استخر آب گرم، تأمین آب گرم مصرفی ساختمان و همچنین به عنوان اواپراتور چیلرهای تراکمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- مبدل حرارتی صفحه‌ای بی‌نیاز از عایق کاری بوده و پرت حرارتی بسیار کمی دارد.
- مبدل حرارتی صفحه‌ای دارای قیمت مناسبی می‌باشد.
نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای
نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای بسیار راحت‌تر و آسان‌تر از منبع دوجداره و منبع کویل‌دار می‌باشد، ولی در هنگام نصب این مبدل باید به موارد مهمی توجه داشته باشید تا دستگاه بیشترین راندمان را داشته و میزان رسوب گذاری آن کمتر شود.
نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای را باید حتماً به افراد با تجربه و ماهر واگذار کنید و چنانچه خودتان مجری سیستم‌های تاسیساتی یا پیمانکار هستید، باید به نکات مهم این موضوع توجه داشته باشید.
در موتورخانه‌هایی که قدیمی‌تر هستند و منبع کویل‌دار یا دوجداره در مکانی دور از دسترس نصب گردیده است، وقتی که منبع با مشکلاتی برخورد می‌کند یا دچار سوراخ شدگی می‌گردد، برای عوض کردن آنها باید هزینه و زمان زیادی صرف گردد و لازم است که قسمتی از تأسیسات موتورخانه یا بنا تخریب گردد. در این شرایط بهترین راهکار نصب مبدل صفحه‌ای است.
مبدل حرارتی صفحه از تعداد زیادی ورق استیل که با فاصله‌های بسیار کم از هم قرار دارند، تشکیل می‌گردد. ورود اجسام بزرگ به درون آن و یا ایجاد رسوب موجب می‌شود که مسیر گذر آب دچار انسداد شده و مبدل حرارتی از کار بیفتد. بنابراین در هنگام نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای در مسیر آب صافی استرینر نصب گردد.
همچنین روی مسیر آب سرد ورودی به مبدل حرارتی صفحه‌ای از دستگاه سختی گیر مغناطیسی کمک گرفته می‌شود. این کار موجب می‌شود که در مبدل حرارتی صفحه‌ای میزان رسوب گذاری کاهش پیدا کند. نصب شیر اطمینان حساس به دما و فشار در خروجی آب گرم بسیار حائز اهمیت می‌باشد. در هنگام نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای حتماً باید در مسیر آب سرد ورودی به مبدل از شیر یک طرفه استفاده نمایید.
شرایط نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای
مبدل حرارتی صفحه‌ای را می‌توان به صورت عمودی و افقی نصب نمود، اما در هر دو وضعیت باید مبدل طوری نصب گردد که هوا از آن به سادگی خارج شود. در حالت نصب افقی لوله‌ها بهتر است به طرف بالا و در حالت عمودی لوله‌ها بهتر است که کمی شیب به طرف بالا داشته باشند.
چنانچه شاسی برای نصب مبدل صفحه در نظر گرفته شود در محل خود محکم خواهد بود و در کف موتورخانه به صورت مستقیم نخواهد بود. مهمترین نکته در نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای طریقه اتصال لوله‌های خروجی و ورودی است. در بیشتر مبدل‌های صفحه‌ای محل خروج و ورود تفاوتی ندارند و فقط خروجی‌ها و ورودی‌ها خلاف جهت هم باید باشند. در بعضی از مبدل‌های حرارتی چون در صفحات پره‌های هدایتی وجود دارد، محل خروج و ورود در راندمان مبدل موثر خواهد بود. مسیر آب گرم کننده و گرم شونده باید مخالف باشد.
کاتالوگ شرکت سازنده مبدل حرارتی را قبل از نصب مبدل حتماً مطالعه نمایید. امروزه نصب و استفاده از مبدل حرارتی صفحه‌ای در کارگاه‌های صنعتی و موتورخانه‌های منازل بسیار گسترش پیدا کرده است. در صورتی که این تجهیزات به صورت صحیح به کارگیری شوند، مزایای زیادی خواهد داشت. همچنین معایب آن تا حد زیادی کاهش پیدا می‌کند.
نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای برای استخر
از مبدل حرارتی صفحه‌ای برای گرمایش آب استفاده می‌کنند. این آب امکان دارد برای گرمایش آب مصرفی، کف، پروسه‌های صنعتی و همچنین آب استخر باشد. ولی در استخرها از این نوع مبدل کمتر استفاده می‌شود. چون آب استخر به علت خواص شیمیایی و فیزیکی بسیار مستعد رسوب گذاری می‌باشد. بزرگترین نقطه ضعف مبدل صفحه‌ای نیز حساسیت به رسوب است.
بنابراین نصب مبدل صفحه‌ای برای استخر توصیه نمی‌گردد. مگر اینکه برای پیشگیری و رسوب زدایی تمهیدات مناسبی را در نظر گرفته باشید. از جمله نکات مهم نصب مبدل صفحه‌ای برای استخر می‌توان به این موارد اشاره نمود:
- اتصال خروجی و ورودی آب استخر موتورخانه در مبدل حرارتی صفحه‌ای استخر متفاوت می‌باشد. طوری که در این کاربری اتصال کوچکتر به آب گرم دیگ و اتصال بزرگتر به شکل استخر متصل می‌گردد.
- روی هر چهار خروجی و ورودی و در نزدیکی مبدل صفحه‌ای مهره و ماسوره نصب می‌گردد تا نظافت و باز کردن آن راحت‌تر انجام شود.
- سختی گیر الکترومغناطیسی یا مغناطیسی و صافی روی خط آب استخر قبل از مبدل می‌تواند موجب طول عمر آن شود.
- در صورتی که ظرفیت حرارتی مبدل مورد استفاده زیادتر است و وزن سنگینی دارد، بین شیر قطع و وصل آب استخر و مبدل صفحه‌ای باید سه راهه نصب نمایید تا هنگام اسید شویی با بستن شیر و اتصال پمپ اسیدشویی بدون اینکه به باز کردن مبدل نیاز باشد، رسوب زدایی نمایید.
- نصب مبدل صفحه استخر باید پیش از دستگاه ضدعفونی کننده آب مثل ازون ژنراتور یا کلر زن و پس از فیلتر تصفیه باشد.
- در استخرهایی که از کلر زن نمکی استفاده می‌گردد، نصب مبدل حرارتی صفحه‌ای استخر مشکلاتی را خواهد داشت و استفاده از مبدل حرارتی در این شرایط سخت‌تر خواهد بود.
- برای لوله کشی مبدل صفحه‌ای نیز نکات مهمی وجود دارد که افراد با تجربه و متخصص در این زمینه به خوبی با این نکات آشنایی داشته و این کار را به صورت صحیح و اصولی انجام می‌دهند.
مبدل حرارتی پوسته‌ای
مبدل حرارتی پوسته‌ای از پوسته‌های چدنی و لوله مسی یو شکل تشکیل شده است. از این مبدل‌ها بیشتر در صنعت گاز و نفت استفاده می‌شود. همچنین استفاده از مبدل‌های حرارتی پوسته‌ای در گرمایش آب استخر مناسب می‌باشد.
مبدل حرارتی به صورت کلی دو مدار گردش آب دارد و در انواع گوناگون کاربرد دارند. از لحاظ نحوه انتقال حرارت می‌توان آنها را در چندین بخش جریان مخالف، جریان موازی، جریان مرکب و جریان متقاطع طبقه‌بندی نمود.
تبدیل منبع دوجداره به مبدل حرارتی
در مبدل حرارتی گردش موازی هر دو جریان دهنده و گیرنده حرارت در یک جهت جریان دارند و موازی هم می‌باشند. در این شیوه مقدار بهروی سیال اولیه نسبت به ثانویه از دیگر روش‌ها کمتر می‌باشد.
در مبدل جریان مخالف تبادل گرمایی آب صفحه اصلی نسبت به ثانویه بیشتر می‌باشد و گردش دو سیال در جهت مخالف یکدیگر می‌باشد.
در مبدل حرارتی جریان متقاطع تأثیرگذاری سیال اول به ثانویه در مقداری بین تأثیرگذاری مبدل جریان مخالف و موازی می‌باشد. تعویض و نصب مبدل حرارتی برای جریان سیال در این نوع مبدل‌ها برای جریان سیال زاویه‌دار می‌باشد و امکان دارد زاویه فوق به ۹۰ درجه هم برسد.
لوله کشی مبدل حرارتی
سرعت گردش آب در مبدل‌های حرارتی سرعت گردش بین مبدل یا لوله‌ها حداقل یک و حداکثر پنج فوت بر ثانیه در نظر گرفته می‌شود. در اغلب مواقع مبدل حرارتی به عنوان بخشی از دستگاهی بزرگتر استفاده می‌شود. برای نمونه در تجهیزات اواپراتور یا کندانسور تجهیزات سرمایشی نوعی مبدل حرارتی به حساب می‌آید که تعیین شرایط خصوصیات و عملکرد آن تابعی از ویژگی‌های کلی و ظرفیت آن دستگاه می‌باشد.
توصیه‌ها و مقررات مبدل حرارتی
- در سیستم‌های آب گرمی که دمای بیشتر از ۲۵۰ درجه فارنهایت می‌باشد، نباید از مبدل‌هایی که کوئل مسی یا لوله دارند استفاده شود. در این موارد علاوه بر اینکه متریال پوسته باید از فولاد باشد، کوئل و لوله‌ها هم باید فولادی باشند.
- داخل پوسته مبدل مصالح صفحات منحرف کننده سیال تعبیه شده است که باید جنس شبیه به لوله داشته باشد تا در اثر برخورد با پوسته بیرونی لوله‌ها با مشکل خورندگی مواجه نشوند.
- برای جلوگیری از خوردگی باید در دو سوی مبدل، به بیشینه سرعت مجاز سیال توجه نمود.
سخن تکمیلی
مبدل حرارتی در انواع گوناگون وجود دارد که هر کدام کاربردهای خاصی دارند. مبدل حرارتی صفحه‌ای نوعی مبدل حرارتی می‌باشد که دارای ابعاد کوچکی است و در عین حال ظرفیت حرارتی آن زیاد می‌باشد. به همین علت مصرف کنندگان و تولید کنندگان از آن استقبال زیادی می‌کنند. نصب مبدل صفحه‌ای به علت اینکه دارای ابعاد کوچک و وزن کمی است بسیار آسان و راحت می‌باشد.
در صورتی که نصب و یا تعویض مبدل حرارتی بدون رعایت نکات مهم و به صورت اشتباه انجام شود، همه محاسنی که برای آنها ذکر شد از بین می‌رود و دستگاه بدون کاربرد خواهد بود. نکات نصب و تعویض مبدل حرارتی شاید ساده به نظر آیند، ولی بسیار مهم هستند.
نصب و تعویض مبدل حرارتی موتورخانه استخر | انواع مبدل حرارتی
امتیاز سردبیر
مجموع امتیازات
انواع مبدل حرارتی و نحوه نصب آن
