מהם היתרונות של מחליפי חום צלחות?

Sep 30, 2025

השאר הודעה

Aמחליף חום צלחותהוא התקן העברת חום יעיל ביותר המשתמש בערימה של לוחות מתכת גליים (עשויים בדרך כלל מפלדת אל חלד, טיטניום או סגסוגות עמידות בפני קורוזיה-אחרות) כאלמנט הליבה לחילופי חום.

 

היתרונות של מחליף חום צלחות

 

 

מקדם העברת חום גבוה: בשל סידור הפוך של לוחות גליים שונים, נוצרת תעלת זרימה מורכבת. זה גורם לנוזל לזרום בצורה מסתובבת תלת-ממדית בתוך התעלות בין הלוחות הגליים, ויוצר מערבולות במספר ריינולדס נמוך יחסית (בדרך כלל Re=50~200). כתוצאה מכך, מקדם העברת החום גבוה, והוא נחשב בדרך כלל לפי 3~5 מזה של מחליפי חום של מעטפת-ו-צינורות.

 

הפרש ממוצע לוגריתמי גדול (LMTD) והפרש טמפרטורת קצה קטן: במחלפי חום של מעטפת-ו-שפופרת, שני הנוזלים זורמים בנפרד בצד הצינור ובצד הקליפה, ותבנית הזרימה הכוללת היא זרימה צולבת-, מה שמוביל למקדם תיקון LMTD קטן. לעומת זאת, מחליפי חום צלחות מאמצים לרוב דפוסי זרימה זרם דו-זרם או נגדי, עם מקדם תיקון בדרך כלל סביב 0.95. בנוסף, הנוזלים הקרים והחמים במחלפי חום הלוחות זורמים במקביל למשטח חילופי החום ללא זרימה עוקפת, מה שגורם להפרש טמפרטורת קצה קטן. עבור חילופי חום במים, ההבדל הזה יכול להיות פחות ממעלה אחת, בעוד שהוא בדרך כלל 5 מעלות עבור מחליפי חום של מעטפת-ו-צינורות.

 

שטח רצפה קטן: למחליפי חום הלוחות יש מבנה קומפקטי, עם שטח חילופי חום ליחידת נפח שהוא פי 2~5 מזה של מחליפי חום של מעטפת-ו-צינורות. שלא כמו מחליפי חום של מעטפת-ו-צינורות, הם אינם דורשים מקום שמור לחילוץ צרורות צינורות במהלך תחזוקה. לכן, כדי להשיג את אותה יכולת חילופי חום, שטח הרצפה התפוס על ידי מחליף חום צלחות הוא בערך 1/5~1/8 מזה של מחליף חום של מעטפת-ו-צינור.

 

התאמה קלה של אזור חילופי החום או שילוב זרימה: ניתן להגדיל או להקטין את שטח חילופי החום פשוט על ידי הוספה או הסרה של כמה צלחות. על ידי שינוי סידור הפלטות או החלפת מספר פלטות, ניתן להשיג את שילוב הזרימה הנדרש כדי להסתגל לתנאי חילופי חום חדשים. לעומת זאת, בקושי ניתן להגדיל את שטח העברת החום של מחליפי החום של מעטפת-ו-צינורות.

 

משקל קל: העובי של לוחות העברת החום במחלפי חום הלוחות הוא 0.4~0.8 מ"מ בלבד, בעוד שעובי צינורות חילופי החום במחלפי החום של מעטפת-ו-צינור הוא 2.0~2.5 מ"מ. יתרה מכך, המעטפת של מחליף חום של מעטפת-ו-צינור כבדה בהרבה מהמסגרת של מחליף חום צלחות. בדרך כלל, המשקל של מחליף חום צלחות הוא רק כ-1/5 ממשקלו של מחליף חום-ו-שפופרת.

 

עלות נמוכה: כאשר משתמשים באותו חומר ועם אותו אזור החלפת חום, העלות של מחליף חום צלחות נמוכה בכ-40~60% מזו של מחליף חום של מעטפת-ו-צינורות.

 

ייצור נוח: לוחות העברת החום של מחליפי חום הלוחות מיוצרים על ידי הטבעה, הכוללת סטנדרטיזציה גבוהה ומאפשרת ייצור המוני. לעומת זאת, מחליפי חום של מעטפת-ו-צינורות מיוצרים בדרך כלל באופן ידני.

 

ניקוי קל: עבור מחליפי חום של לוחות מסוג -מסגרת, ניתן לשחרר את צרור הלוחות וניתן להסיר את הלוחות לניקוי מכני פשוט על ידי שחרור ברגי ההידוק. זה מאוד נוח לתהליכי חילופי חום הדורשים ניקוי ציוד תכוף.

 

איבוד חום קטן: רק לוחות המעטפת החיצוניים של לוחות העברת החום במחליף חום צלחות חשופות לאטמוספירה, כך שהפסד פיזור החום זניח, ואין צורך באמצעי בידוד תרמי. לעומת זאת, למחלפי חום של מעטפת-ו-צינורות יש הפסדי חום גדולים ודורשים שכבות בידוד תרמי.

 

קיבולת קטנה: הקיבולת של מחליפי חום הלוחות היא 10~20% מזו של מחליפי חום של מעטפת-ו-צינורות.

 

אובדן לחץ גדול ליחידת אורך: בשל הפער הקטן בין משטחי העברת החום לבין המבנה הלא אחיד (קעור-קמור) של משטחי העברת החום, אובדן הלחץ של מחליפי חום הלוחות גדול מזה של צינורות חלקים מסורתיים.

 

נטיית קנה מידה נמוכה: המערבולת המלאה בתוך מחליף חום הלוחות מונעת קנה המידה, ומקדם קנה המידה שלו הוא רק 1/3~1/10 מזה של מחליפי החום של מעטפת-ו-צינורות.

 

בקש הצעת מחיר

 

בנוסף למחליף חום הלוחות, GNEE מציעה גם מוצרים- באיכות גבוהה יותר, כגון מחליפי חום נפחיים, מחליפי חום נחושת, מחליפי חום טיטניום, מחממים, מצנני כלור, כורי לחץ גבוה-, מיכלי אחסון גפ"מ, מיכלי אחסון קריוגניים, מחוללי חמצן VPSA, מחוללי חמצן VPSA, וכו'.global@gneesteels.com, והצוות המקצועי שלנו ישמח לענות על שאלותיכם.

 

פרמטרים של עיצוב מחליף חום צלחות

פָּרָמֶטֶר

סֵמֶל

עֵרֶך

טמפרטורות כניסה של נוזל קר

Tci

22 מעלות

טמפרטורות יציאה של נוזל קר

Tמְשׁוּתָף

50 מעלות

טמפרטורות כניסה של נוזל חם

Tהיי

95 מעלות

טמפרטורות יציאה של נוזל חם

Tהו

45 מעלות

קצב זרימת מסה של נוזלים קרים

m˙c

50.6 ק"ג לשנייה

שיעור קיבולת החום של נוזלים חמים

Ch

321.86 J/kg· מעלה

קצב קיבולת החום של נוזלים קרים

Cc

321.86 J/kg· מעלה

שיעור קיבולת חום מינימלי

Cדקה

321.86 J/kg· מעלה

שיעור קיבולת חום מקסימלי

Cמקסימום

321.86 J/kg· מעלה

יחס קיבולת

Cr

0.6748

מספר יחידות העברה

NTU

0.8238

יְעִילוּת

ε

0.5181

יומן הפרש טמפרטורה ממוצע

LMTD

27 מעלות

אזור מחליף חום

A

51.49 m²

מקדם העברת חום ממוצע

U

57 W/m²· מעלות