مبدلهای صفحه ای

ما در فرنیکان پکیجهای مختلف مبدل حرارتی صفحه ای، از انواع واشر دار معمولی (گسکتی) گرفته تا سایر انواع نیمه جوشی  و کاملا جوشی و حتی مبدل های حرارتی صفحه ای مارپیچی را طراحی و تامین می نماییم. مبدلهای صفحه ای یا به اختصار PHE برای عملکردهای گرمایش یا سرمایش ساخته شده؛ که به طور گسترده ای در صنایع مختلف مانند دریایی، معدن، کارخانه فولاد، مواد غذایی، کارخانه های شیمیایی و پتروشیمی، نیروگاه ها و برخی دیگر کاربرد دارند. انواع زیر از ایندسته تجهیزات انتقال حرارت قابل ارایه می باشند:
 
 
  • صفحه و قابی گسکت دار  (Plate & Frame)
  • صفحه و قابی گسکت دار نیمه جوشی (Welded Plate & Frame)
  •  کاملا جوشی (All-Welded Frame Type)
  • کاملا جوشی بلاکی (All-Welded Block Type)
  • کاملا جوشی صفحه و پوسته ای (Plate & Shell)
  • مبدل صفحه ای مارپیچی  (Spiral PHE)
یک مبدل صفحه شامل مجموعه ای از صفحات موازی است که یکی درمیان از دیگری قرار می گیرند تا دو مجموعه کانال برای جریان مایعات سرد و گرم میان انها بر قرار گردد. فضای بین دو صفحه مجاور این کانالها که سیال در آن جریان می یابد را تشکیل می دهد. در گوشه های این صفحات مجاری ورودی و خروجی قرار دارد که دو جریان سرد و گرم بین صفحات متناظر با آن تقسیم می گردد. به طور کلی، شکل این صفحات به منظور افزایش اشفتگی جریان، ایجاد سطح تبادل حرارتی و نیز برقراری استحکام مکانیکی به صورت شیار و  راه راه هستند. 

مبدل های حرارتی صفحه ای در بسیاری از کاربردهای مختلف و در صنایع مختلف استفاده می شود:

  • صنایع غذایی و اشامیدنی
  • نفت / فرآینهای شیمیایی (پالایشگاه، نفت و گاز)
  • فرآوری هیدروکربن (متانول، پلی اتیلن، پلی پروپیلن و غیره)
  • کارخانه های پتروشیمی
  • تبرید و انجماد
  • صنایع دارویی
  • مصارف عمومی صنعتی (معدن، خودرو و غیره)
  • HVAC – گرمایش / تهویه مطبوع، تولید برق و انرژی
  • دریایی و کشتی سازی
  • کارخانه های فولاد و کارهای فلزی
  • صنایع دریایی و کشتی سازی
  • کارخانجات فولاد

Gasketed (Plate & Frame)

Plate Heat Exchanger
این نوع مبدل از جمله کارآمدترین نوع مبدل حرارتی با هزینه کم، انعطاف پذیری بالا، نگهداری آسان و انتقال حرارت بالا به شمار می رود. یک مبدل صفحه ای شامل مجموعه ای از صفحات موازی است که یکی در میان از دیگری قرار می گیرند تا دو مجموعه کانال برای عبور جریان مایعات سرد و گرم میان آنها بر قرار گردد. صفحات بین یک فریم یا سازه با در میان داشتن یک گسکت (واشر) مونتاژ می شود صفحه قاب و یک صفحه فشار متحرک و توسط پیچ و مهره ها فشرده می شود. واشرها علاوه بر اینکه فضای بین صفحات را آب بندی می کند سیالات را به متناوب به کانالهای سرد و گرم هدایت می کنند. در صفحات برای ایجاد جریان آشفته به منظور افزایش نرخ انتقال حرارت انواعی از شیارها و برآمدگی ها تعبیه می شوند. لذا با افزایش نرخ انتقال حرارت، به طور کلی نسبت به سایر مبدلهای حرارتی از جمله لوله و پوسته ای با ابعاد کوچکتر طراحی شده به فضای کمتری نیاز دارند.

Semi Welded (Plate & Frame)

Plate Heat Exchanger
ساختار مبدل های حرارتی صفحه ای نیمه جوشی مشابه نوع واشردار می باشد با این تفاوت که از کاستهایی که با جوش دادن صفحات به صورت جفتی ساخته شده اند تشکیل می شوند، بین این صفحات کاستی از واشر یا گسکت تقریبا شبیه مبدل های نوع گسکتی استفاده می گردد. کاربرد اینگونه مبدلها زمانی است که بکارگیری واشر در یکی از جریانهای فرآیندی به دلایل مختلف از جمله احتمال خوردگی، لزوم تحمل فشار بالاتر و نیز به حداقل رساندن نشتی جریان سیال، مناسب نباشد که در این حالت جریان سیال در این کانالها توسط جوشکاری لبه های کاستها آب بندی می شود. مبدهای صفحه ای نیمه جوشی همچنین می‌تواند فشار طراحی بالاتری را در مقایسه با مبدل‌های حرارتی صفحه و قاب کاملاً واشردار تحمل کنند. در مبدل حرارتی نیمه جوشی، فرآیند آب بندی با جوشکاری ویژه لیزری و با دقت بالا صورت می پذیرد.

Fully Welded (Plate & Frame)

Plate Heat Exchanger
مبدل حرارتی صفحه تمام جوشی، نوعی از پیکربندی مبدل های حرارتی صفحه ای و فریمی است که در آن همه صفحات به هم جوش داده می شوند. آب بندی با جوش روی لبه های تمامی صفحات به یکدیگر حاصل می شود و هیچ واشری بین صفحات وجود ندارد. مبدل های حرارتی صفحه ای کاملاً جوشی برای کاربردهایی که در آن جریان سیال فرآیندی بسیار تهاجمی و سخت بوده و دستیابی به همگرایی دمایی با روش انتقال حرارت جریان غیر همسو مد نظر باشد طراحی می شوند. معمولا تجهیز نهایی در مقایسه با سایر مبدلهای صفحه ای کوچکتر و جمع و جورتر بوده و آنها راه حل بهینه ای برای کاربردهایی اقتصادی با داشتن مزایای دیگر مبدلهای صفحه ای جوشی می باشند. با اینحال امکان تعمیرپذیری خاصی را نداشته و علاوه بر این، تعویض صفحات و افزایش تعداد صفحات پس از اتمام ساخت امکان پذیر نمی باشد.

Spiral

Plate Heat Exchanger
The spiral plate heat exchanger is made by rolling two long metal plates around a center core to form two concentric spiral flow passages, one for each fluid. The plate edges are welded shut so that each fluid stays within its own passage and there is no flow bypassing or intermixing. Channel plate width and spacing (gap between plates) are optimized for the specified duty, maximum heat transfer, and ease of access. The plate gap is maintained by welded spacer studs although some designs do not require them. Due to its inherent circular design and large surface area to volume ratio, the spiral heat exchanger offers unique advantages over other types of heat exchangers like the shell and tube.

Shell & Plate

Plate Heat Exchanger
The heart of the Shell & Plate Heat Exchanger is plate core, composed of round or oblong chevron- type plates welded into a cassette by a porthole perimeter weld. Cassettes are then placed together welded to each other using a perimeter weld. The thermal element subassembly then has metal shell-side flow diverters, nozzles and an end plate welded to it. An exclusive cage structure, welded only to the end cover, surrounds and supports the plate core pack assembly. The cage prevents any cantilever stresses from being transferred to the plate pack. The result is a pressure vessel of high integrity, with an accordion-like core that is highly tolerant of thermal expansion.

Fully Welded Block Type

In this kind of heat exchanger, the media flows in a cross- flow arrangement within each pass while the overall flow arrangement is counter-current for a multi-pass unit (if required the unit can also be designed with overall co-current operation). Each pass is separated from the adjacent passes by a pressed baffle which forces the fluid to turn between the plate pack and the panel. Bloc’s flexible pass arrangements make it suitable for liquid-to-liquid duties with dissimilar flow rates, or two phase condensation or reboiler applications.

Redesign and Replacement of PHE units

We have enough technical knowledge and capability to offer our clients with the replacement of Plate Heat Exchanger Units which are not going to be supported by the previous manufacturers anymore. In this case we design new equipment and ensures the plate heat exchanger configuration meets current process requirements. This activity may include updates with new technology and material upgrades as well as increase in performance and reduction in maintenance.

Our optimisation plan includes:

  • Optimize for greater Energy Saving
  • Optimize for increased Performance & Capacity
  • Optimize for Reduction of Maintenance 
  • Optimize for Materials in sever conditions

Supply of Spare Parts:

Our procurement department is available to support the clients with supply of spare plates & gaskets and other related parts and accessories for well-known manufactures in the soonest delivery. We are able to supply most of models for below brands:

  • Alfalaval 
  • Sondex
  • APV
  • Tranter
  • Hisaka
  • GEA 

Overseas Paetners

Plate heat exchangers consist of thin plates joined together, with a small amount of space between each plate, typically maintained by a small rubber gasket. The surface area is large, and the corners of each rectangular plate feature an opening through which fluid can flow between plates, extracting heat from the plates as it flows. The fluid channels themselves alternate hot and cold fluids, meaning that heat exchangers can effectively cool as well as heat fluid—they are often used in refrigeration applications. Because plate heat exchangers have such a large surface area.

Heat Transfer Principle

Process Criteria

How does a Plate Heat Exchanger work?

Plate heat exchangers consist of thin plates joined together, with a small amount of space between each plate, typically maintained by a small rubber gasket. The surface area is large, and the corners of each rectangular plate feature an opening through which fluid can flow between plates, extracting heat from the plates as it flows. The fluid channels themselves alternate hot and cold fluids, meaning that heat exchangers can effectively cool as well as heat fluid—they are often used in refrigeration applications. Because plate heat exchangers have such a large surface area.