چگونه مبدل حرارتی صفحه گسترش مایعات را مدیریت کرده و از انجماد یا گرمای بیش از حد در محیط های سرد و گرم جلوگیری می کند؟

در مبدل حرارتی صفحه صفحات ویژگی های ساخته شده از موادی که انعطاف پذیر و قادر به گسترش و انقباض با نوسانات دما هستند. این انعطاف پذیری تضمین می کند که مبدل می تواند بدون به خطر انداختن یکپارچگی سیستم ، گسترش حرارتی مایعات را کنترل کند. با افزایش دمای سیال ، به طور طبیعی گسترش می یابد ، و صفحات مبدل حرارتی به گونه ای طراحی شده اند که برای انعطاف پذیری در این گسترش قرار می گیرند ، بنابراین از تغییر شکل یا خرابی مکانیکی جلوگیری می کنند. از موادی مانند فولاد ضد زنگ یا تیتانیوم معمولاً استفاده می شود زیرا هم قدرت و هم انعطاف پذیری را ارائه می دهند و باعث می شوند آنها بتوانند تنش های حرارتی ناشی از تغییرات دما را جذب کنند. این ویژگی طراحی به ویژه در محیط هایی با تغییر دما قابل توجه بسیار مهم است ، مانند موارد موجود در پردازش شیمیایی ، سیستم های HVAC یا صنایع فرآوری مواد غذایی.

واشرهایی که صفحات موجود در مبدل حرارتی صفحه را مهر می کنند ، برای مدیریت فشار سیال و جلوگیری از نشت ، به ویژه هنگامی که دما نوسان می کند ، یکپارچه هستند. واشرهای الاستیک ساخته شده از موادی مانند EPDM ، NBR یا سیلیکون برای تراکم پذیری و مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و پایین انتخاب می شوند. این واشرها برای گسترش و انقباض در پاسخ به تغییرات دما طراحی شده اند و از مهر و موم محکم حتی در حین گسترش یا انقباض سیال اطمینان می دهند. این امر برای جلوگیری از نشت در شرایط شدید ، به ویژه در محیط های سرد که خطر انجماد می تواند باعث ترک یا شکستگی در مبدل حرارتی شود بسیار مهم است. توانایی واشر در حفظ یک مهر و موم ایمن تضمین می کند که فشار ناشی از گسترش سیال ، یکپارچگی سیستم را به خطر نمی اندازد. دست سازها همچنین با جلوگیری از تشکیل یخ بین صفحات در شرایط درجه حرارت پایین ، به مدیریت خطر انجماد کمک می کنند ، که در غیر این صورت می تواند باعث انسداد یا آسیب شود.

چیدمان جریان سیال در یک مبدل حرارتی صفحه با دقت مهندسی شده است تا اطمینان حاصل شود که مایع فضای کافی برای گسترش یا انقباض بدون ایجاد شیب فشار مضر دارد. در بیشتر سیستم های PHE ، مایعات از طریق کانال های مختلف جریان می یابند ، که برای بهینه سازی تبادل گرما در حالی که در حرکت مایعات قرار دارند ، پیکربندی شده اند. تنظیمات ضد جریان یا جریان متقاطع مورد استفاده در این مبدل ها حداکثر راندمان حرارتی را امکان پذیر می کند ، در حالی که همچنین اطمینان حاصل می کند که مایعات با سرعتی که از تغییرات سریع حرارتی جلوگیری می کند ، جریان می یابد. با افزایش دمای مایعات ، حجم آن گسترش می یابد ، اما طراحی PHE تضمین می کند که مایع فضای کافی برای جریان از طریق مبدل را داشته باشد بدون اینکه منجر به ایجاد فشار بیش از حد شود. این مدیریت دقیق جریان سیال به کاهش خطر خرابی سیستم به دلیل گسترش سیال ، به ویژه در عملیات درجه حرارت بالا کمک می کند.

مبدلهای حرارتی صفحه مجهز به مکانیسم های تسکین فشار برای محافظت در برابر شرایط فشار بیش از حد هستند ، که می تواند با افزایش سریع مایعات به دلیل گرمایش یا سرمایش ناگهانی رخ دهد. این مکانیسم های امدادی شامل دریچه های تسکین فشار ، دیسک های پشت سر هم یا دریچه های ایمنی بهار است که برای آزاد کردن فشار اضافی از سیستم به روش کنترل شده طراحی شده اند. هنگامی که فشار داخل مبدل حرارتی از آستانه خاصی فراتر رود ، شیر تسکین فشار برای آزاد کردن مایعات باز می شود و از پارگی سیستم یا آسیب دیدن جلوگیری می کند. این امر به ویژه در هنگام برخورد با مایعات درجه حرارت بالا در صنایعی مانند تولید برق یا فرآوری شیمیایی ، که در آن تغییرات دمای شدید به راحتی می تواند منجر به سنبله های فشار خطرناک شود ، بسیار مهم است. این مکانیسم های ایمنی در جلوگیری از آسیب های ناشی از یخ در محیط های سرد مؤثر هستند ، زیرا آنها به مدیریت فشار ناشی از مایعات یخ زده کمک می کنند و اطمینان حاصل می کنند که مبدل حرارتی دست نخورده باقی مانده است. $ $