مبدل حرارتی بریزینگ چیست؟
به‌طورکلی مبدل حرارتی صفحه ای بریزینگ از مجموعه صفحاتی تشکیل شده است که با کمک مواد متصل‌کننده در شرایط خلأ و دمای بالا به یکدیگر وصل می‌شوند. درحقیقت این فرایند به نحوی انجام می‌شود که مبدل استحکام خوبی به‌دست آورده و توانایی تحمل دما و فشار‌های بالا را داشته باشد. این نوع مبدل ابعاد کوچکی داشته و از فریم نگه‌دارنده استفاده نمی‌کند. فضای اشغالی کم، عدم نیاز به واشر‌های آب‌بند و سازه نگه‌دارنده و قابلیت کار با دماهای پایین، از دیگر ویژگی‌های مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی محسوب شده که گاهی با عنوان مبدل حرارتی صفحه ای جوشی نیز شناخته می‌شود.
از مبدل حرارتی صفحه ای بریز Brazed میتوان برای طیف وسیعی از عملکرد‌ها در یک سیستم گرمایش یا سرمایش به‌عنوان کندانسور، اواپراتور، خنک‌کننده نفت یا گاز یا سایر عملکرد‌های حرارتی استفاده کرد. این نکته را در نظر داشته باشید که مبدل‌های لحیمی بسیار فشرده هستند و فضای نصب کمی را نیاز دارند. در واقع، این فضا می‌تواند نصف یک مبدل صفحه‌ای واشردار یا یک‌دهم مبدل پوسته لوله باشد. این موضوع برای سیکل‌های تبرید اهمیت زیادی خواهد داشت، چرا که نیاز به شارژ مبرد‌های گران‌قیمت دارند.
مبدل حرارتی صفحه بریز از تعدادی صفحه با جنس استنلس استیل تشکیل شده است که با استفاده از مس به عنوان ماده لحیم به یکدیگر لحیم می شوند و یک مجموعه واحد را تشکیل می دهند. با وجود لحیم کاری نیازی به استفاده از قاب یا واشر نبوده و بنابراین یه مبدل صفحه ای، بسیار فشرده می باشد. همچنین می توان به جای جوش مس از نیکل یا ماده لحیم کاری دیگری استفاده کرد.
به دلیل اینکه صفحات به یکدیگر لحیم می شوند و هیچ گونه قاب و واشری وجود ندارد، مبدل های حرارتی صفحه ای لحیم شده قادر به تحمل فشار و دماهای بالاتری نسبت به مبدل های حرارتی صفحه ای واشردار هستند، برای نمونه در موقعیت هایی تا فشار 30 بار و تا دمای 400 درجه میتوان از این مبدل های حرارتی استفاده کرد. همچنین این گونه مبدل ها به دلیل نداشتن قاب از وزن کمتری برخوردار هستند. اما طول مبدل معمولا به علت محدودیت های اندازه کوره ی لحیم کمتر از یک متر است. زیرا ظرفیت آن ها محدود به یک مبدل حرارتی صفحه ای لحیم شده می باشد. از این مبدل ها میتوان در سیستم های سرمایش و گرمایش در صنایع فرآیندی ، تبخیر و کندانس در سیستم های تبرید استفاده نمود.
نحوه ساخت مبدل حرارتی صفحه ای بریزینگ چگونه است؟
به‌طور خلاصه میتوان گفت برای ساخت مبدل حرارتی بریزینگ ورق‌های استنلس‌استیل (SS316L) را به‌همراه فویل مس یا نیکل با توجه به سیال موردنظر توسط پرس‌های هیدرولیکی فرم خواهند داد. صفحات به‌گونه‌ای در کنار هم قرار می‌گیرند که کانال‌های جداگانه‌ای برای جابه‌جایی دو سیال تشکیل شود. در مرحله بعد، صفحات فرم‌دهی را با ترتیب مشخصی در بین دو کاور پلیت قرار می‌دهند. سپس اتصالات مخصوص را در محل خود گذاشته و مبدل را توسط فیکسچر محکم می‌کنند.
بعد از این مرحله، مبدل را در دمای ۱۳۰۰ درجه سانتی‌گراد درون کوره برزینگ خلأ می‌گذارند تا فویل مسی ذوب شده و صفحات استنلس‌استیل به‌صورت یکپارچه به‌هم وصل شوند. لایه لحیم‌کاری‌شده مسی علاوه‌بر اتصال صفحات به هم وظیفه هدایت جریان سیالات و آب‌بندی مبدل حرارتی را نیز بر عهده دارد. در پایان، بر روی مبدل‌های بریزینگ توسط تجهیزات مخصوص تست نشتی هلیوم (Helium Leak Test) و هیدروتست را می‌گیرند و در صورت تأیید آماده بسته‌بندی و ارسال می‌شوند.
کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی چیست؟
از مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای لحیم‌کاری‌شده به‌طور گسترده در بسیاری از صنایع مختلف و اغلب در شبکه‌های حرارتی مسکونی در مقیاس بزرگ استفاده می‌کنند. مبدل حرارتی صفحه‌ای بریز (Brazed) بالاترین راندمان انرژی را با صرف هزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه به‌همراه دارد. ازاین‌رو، در کاربرد‌های متعددی از این تجهیزات بهره می‌برند که عبارت‌اند از:
• انواع تأسیسات خانگی، همچون آبگرم مصرفی و گرمایش از کف
• تأمین گرمایش استخر و جکوزی
• اواپراتور و کندانسور Natural refrigerants، مانند چیلر‌های آمونیاک
• صنایع غذایی، مانند تولید فراورده‌های لبنی و تصفیه روغن خوراکی
• هیت ریکاوری در سیکل‌های جذبی
• استیم هیتر دما بالا و فشار بالا
• اواپراتور و کنداسور چیلر‌های تراکمی با مبرد‌های CFC و HFC
• خنک‌کن و خشک‌کن هوای کمپرسور‌ها
• سیستم خنک‌کننده روغن هیدرولیک، گیربکس و روانکاری
• نیروگاه‌های تولید هم‌زمان برق و حرارت CHP و CCHP
• خنک‌کننده جت واتر موتور
این نکته را هم در نظر داشته باشید که مبدل‌های حرارتی بریزینگ نقش مهمی در ارائه فرایند تهویه‌مطبوع، تبرید و سرمایش مرکز داده و گرمایش منازل دارند.
مبدل های بریزینگ نوعی از مبدل های حرارتی می باشند. مبدل های حرارتی در صنایع مختلفی کاربرد دارند. برای اطلاع بیشتر از کاربرد مبدل حرارتی می توانید به صفحه مربوطه مراجعه نمایید.
مزایای مبدل حرارتی صفحه ای بریزینگ چیست؟
همان‌طورکه پیش‌تر نیز اشاره کردیم، مبدل‌های حرارتی صفحه‌ای لحیمی برای کاربرد‌هایی که نیاز به انتقال حرارت کارآمد و قابل‌اعتماد دارند بهترین انتخاب هستند. اندازه جمع‌وجور، راندمان حرارتی بالا و توانایی مدیریت سیالات خورنده و چسبناک، آن‌ها را به انتخابی ایده‌آل برای بسیاری از صنایع و کاربرد‌های مختلف تبدیل کرده است. از ویژگی‌های مبدل حرارتی بریزینگ میتوان به این موضوع اشاره کرده که آشفتگی جریان سیال در کانال‌های مبدل باعث شده است تا امکان دسترسی به دمای اپروچ پایین یا کمتر از یک درجه سانتی‌گراد نیز فراهم شود همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر از مزایای مبدل حرارتی می توانید به صفحه مربوطه مراجعه نمایید.
تحمل فشار و دمای بالا
در طراحی و تولید مبدل حرارتی بریزینگ از واشر استفاده نشده است. ازهمین‌رو، توانایی تحمل دمای کاری بالای ۲۰۰ درجه سانتی‌گراد و فشار کاری ۳۰ بار را دارد.
قیمت مقرون‌به‌صرفه‌تر نسبت‌به سایر مبدل‌ها
ابعاد کوچک‌تر در کنار کاهش مدار‌های پروسسی باعث شده است تا مبدل حرارتی بریزینگ قیمت مناسب‌تری نسبت‌به سایر تجهیزات حرارتی داشته باشد. از طرفی اغلب با هزینه چرخه عمر بیش از ۱۵ تا ۲۰ سال می‌توانید در هزینه‌های مصرف انرژی، نگه‌داری، قطعات یدکی و نصب صرفه‌جویی کنید.
قابل‌اعتماد و مستحکم
ساختار مستحکم مبدل حرارتی صفحه ای جوشی یا همان لحیمی نیازی به واشر ندارد. به همین دلیل، خطر نشت سیال در آن‌ها از بین می‌رود. این به معنای عملکرد حرارتی و هیدرولیکی پایدار، با حداقل تعمیر و نگه‌داری و خرابی عملیاتی است.
وزن و حجم کمتر
مبدل حرارتی صفحه‌ای بریز Brazed نسبت‌به سایر مبدل‌های مشابه وزن و حجم کمتری داشته و برای نصب در مکان‌ها و ارتفاع‌های مختلف انتخاب مناسب‌تری خواهد بود. درحقیقت طراحی انعطاف‌پذیر و اندازه جمع‌وجور این مبدل‌ها باعث شده است تا بتوان از فضا به‌طور مؤثر استفاده کرد.
قابلیت خودتمیزشوندگی
مبدل حرارتی بریزینگ به لطف وجود جریان‌های بسیار آشفته معمولاً خودتمیزشونده است. در کاربرد‌هایی که خطر رسوب یا پوسته‌پوسته شدن بالایی دارند، فرایند تمیز کردن را میتوان در محل بدون و جداسازی با محلول‌های شیمیایی انجام داد.
حجم کم سیال درون مبدل حرارتی
راندمان مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی در مقایسه با سایر مبدل‌ها بسیار بالاتر است. ازاین‌رو، گنجایش سیال درون مبدل تا حد ممکن کاهش می‌یابد.
معایب مبدل حرارتی صفحه‌ای بریز Brazed چیست؟
درحالی‌که در بخش قبلی توضیح دادیم، مبدل‌های حرارتی صفحه ای لحیم‌کاری‌شده مزایای بسیاری دارند؛ اما معایبی نیز برای این تجهیزات وجود دارد که باید در نظر بگیرید. به‌طورکلی، هنگام تصمیم‌گیری درمورد اینکه آیا مبدل حرارتی بریزینگ بهترین انتخاب برای یک کاربرد خاص است، این معایب باید به‌دقت در نظر گرفته شوند. در برخی موارد، بسته به نیاز‌های خاص پروژه نوع دیگری از مبدل حرارتی ممکن است مناسب‌تر باشد.
محدوده فشار و دمای محدود
مبدل‌های حرارتی صفحه ای بریز برای کار در جریان‌های کم تا متوسط سیال و محدوده معینی از دمای سیال طراحی شده‌اند. اگر جریان‌های سیال در حال مبادله دارای شرایط دمایی یا فشاری خارج از این محدوده باشند، ممکن است به نوع دیگری از مبدل حرارتی نیاز باشد.
خطر خوردگی
اگر جریان‌های سیال در حال حرکت درون مبدل خاصیت خورندگی داشته باشند، صفحات فلزی مبدل حرارتی بریزینگ ممکن است دچار خوردگی شده و کارایی و طول عمر آن کاهش یابد.
پتانسیل رسوب‌گیری
اگر جریان سیال حاوی ذرات یا زباله‌هایی باشد که کانال‌های کوچک بین صفحات فلزی را مسدود کنند، می‌توانند بر روی بازده مبدل حرارتی اثر بگذارند.
محدودیت‌ها برای سیالات با ویسکوزیته بالا
مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی برای کاربرد‌هایی که شامل سیالات با ویسکوزیته بالا هستند مناسب نخواهد بود، زیرا ممکن است سیالات به‌راحتی از کانال‌های کوچک بین صفحات فلزی عبور نکنند.
محدودیت‌های تعمیرات
در صورت بروز مشکل در مبدل حرارتی صفحه ای بریزینگ، سرویس یا تعمیر مبدل حرارتی، به دانش و تجهیزات تخصصی نیاز دارد. درواقع، عدم امکان باز و بسته کردن این مبدل‌ها در صورت سوراخ شدن پلیت‌ها، یکی از دشواری‌های فرایند سرویس و تعمیرات آن محسوب می‌شود.
از کجا مبدل حرارتی بریزینگ بخریم؟
همان‌طورکه پیش‌تر نیز به آن اشاره کردیم، مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی یا بریز از متداول‌ترین تجهیزات حرارتی در کاربرد‌های مختلفی ازجمله سیستم‌های HVAC، سیستم‌های تبرید و فرایندهای صنعتی که نیاز به انتقال حرارت دارند به شمار می‌رود. درحقیقت این نوع مبدل حرارتی انتخابی ایده‌آل برای انواع پروژه‌های گرمایشی و سرمایشی است، چراکه با عملکرد مؤثر و فشرده خود، علاوه‌بر اینکه به فضای کمتری برای نصب نیاز دارد، باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی و همچنین زمان و هزینه نگه‌داری و تعمیرات می‌شود.
اگر شما هم به فکر خرید مبدل حرارتی صفحه ای بریزینگ برای پروژه‌های انتقال حرارتی خود هستید، پیشنهاد می‌شود با کارشناسان شرکت آرکا تجهیز صدر، تولید کننده مبدل حرارتی تماس گرفته تا علاوه‌بر دریافت مشاوره رایگان برای نصب و اجرای این تجهیزات، از بهترین قیمت و شرایط فروش مبدل‌های حرارتی نیز آگاه شوید.
سؤالات متداول
مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی چگونه کار می‌کند؟
سیال در مبدل حرارتی بریزینگ بدون اختلاط در دو طرف صفحه موجدار حرکت کرده و انرژی از یک طرف به طرف دیگر منتقل می‌شود.
چگونه مبدل حرارتی صفحه‌ای بریز Brazed را تمیز کنیم؟
به‌طورکلی، مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی به‌صورت خودتمیزشونده عمل کرده و معمولاً به‌دلیل جریان‌های بسیار متلاطم خود تمیز می‌شود. در مواقعی که به‌دلیل شرایط نامناسب، مانند کیفیت آب و دماهای بالا خطر رسوب یا پوسته‌پوسته شدن وجود دارد، از تمیز کردن شیمیایی برای حفظ کارایی کمک می‌گیرند.