Plakalı ısı eşanjörleri, ısıyı bir ortamdan diğerine aktarmak için kullanılan bir ısı eşanjörü türüdür. Genellikle gıda işleme, kimyasal işleme ve HVAC gibi ısı aktarımının gerekli olduğu uygulamalarda kullanılırlar.
Plakalı ısı eşanjörü plakaları, tipik olarak paslanmaz çelik, titanyum veya alüminyum gibi korozyona dayanıklı bir malzemeden yapılır. Plakalar ince ve düzdür ve yüzey alanlarını artırmak için oluklu veya yivli bir desene sahiptir. Plakalar bir çerçeve içinde üst üste istiflenir ve contalar plakaların kenarlarına yerleştirilerek ayrı akış kanalları oluşturulur.
Plakalı ısı eşanjörü plakalarının üretim süreci, kullanılan malzemeye ve bitmiş ürünün istenen özelliklerine bağlı olarak değişebilir. Bununla birlikte, çoğu üretim sürecinde yer alan bazı yaygın adımlar vardır.
Plakalı ısı eşanjörü plakaları üretmek için ilk adım, uygun malzemeyi seçmektir. Malzeme, kullanım amacına ve ısı eşanjörünün maruz kalacağı çalışma koşullarına göre seçilir.
Paslanmaz çelik, yüksek mukavemeti, korozyon direnci ve ısıl iletkenliği nedeniyle plakalı ısı eşanjörü plakaları için en yaygın kullanılan malzemedir. Titanyum, paslanmaz çeliğe göre daha hafif ve daha güçlü olduğu ve korozyona karşı daha dayanıklı olduğu için başka bir popüler seçimdir. Alüminyum, paslanmaz çelik veya titanyumdan daha az pahalı bir seçenektir, ancak korozyona karşı o kadar dayanıklı değildir.
Malzeme seçildikten sonra, plakalar istenen boyut ve şekilde kesilir. Bu, çeşitli yöntemler kullanılarak yapılabilir, örneğin:
Kesme: Bu işlemde, plakayı kesmek için bir kesme kalıbı kullanılır. Genellikle ince plakalar için kullanılır.
Boşaltma: Bu işlemde, plakadan bir delik açmak için bir zımba ve kalıp kullanılır. Genellikle plakada delikler oluşturmak için kullanılır.
Lazer kesim: Bu işlemde, plakayı kesmek için bir lazer kullanılır. Genellikle kalın plakalar için veya karmaşık şekiller oluşturmak için kullanılır.
Su jeti ile kesim: Bu işlemde, plakayı kesmek için yüksek basınçlı bir su jeti kullanılır. Genellikle kalın plakalar için veya karmaşık şekiller oluşturmak için kullanılır.
Plakalar kesildikten sonra, istenen şekle göre şekillendirilebilirler. Bu, çeşitli yöntemler kullanılarak yapılabilir, örneğin:
Damgalama: Bu işlemde, plakayı istenen şekle göre şekillendirmek için bir kalıp kullanılır. Genellikle plakalarda oluklar veya yivler oluşturmak için kullanılır.
Rulo şekillendirme: Bu işlemde, plakayı istenen şekle göre kademeli olarak bükmek için bir dizi rulo kullanılır. Genellikle plakalarda kıvrımlar veya eğriler oluşturmak için kullanılır.
Pres freni bükme: Bu işlemde, plakayı istenen açıda bükmek için bir pres freni kullanılır. Genellikle plakalarda keskin kıvrımlar oluşturmak için kullanılır.
Plakalar şekillendirildikten sonra, yüzeylerini etkileyebilecek herhangi bir kir, kalıntı veya oksidi temizlemek için temizlenirler. Bu, çeşitli yöntemler kullanılarak yapılabilir, örneğin:
Asitle temizleme: Bu işlemde, yüzeydeki oksitleri ve diğer kirleticileri gidermek için bir asit çözeltisi kullanılır.
Pasivasyon: Bu işlemde, plakanın yüzeyinde onu korozyondan korumaya yardımcı olan ince, koruyucu bir oksit tabakası oluşturulur.
Elektro-cilalama: Bu işlemde, plakanın yüzeyini pürüzsüzleştirmek ve parlaklığını artırmak için bir elektrik akımı kullanılır.
Kum püskürtme: Bu işlemde, yüzeyi temizlemek ve pürüzlendirmek için yüksek basınçlı bir aşındırıcı malzeme akışı kullanılır.
Boncuk püskürtme: Bu işlemde, yüzeyi temizlemek ve saten bir yüzey oluşturmak için yüksek basınçlı bir küçük cam boncuk akışı kullanılır.
Plakalar temizlendikten sonra, performanslarını artırmak için yüzey işlemine tabi tutulabilirler. Bu, çeşitli yöntemler kullanılarak yapılabilir, örneğin:
Kaplama: Bu işlemde, korozyon direncini veya ısıl iletkenliğini artırmak için plakanın yüzeyine ince bir malzeme tabakası uygulanır.
Isıl işlem: Bu işlemde, mukavemetini veya sertliğini artırmak için plakalar ısıtılır ve soğutulur.
Plaka sertleştirme: Bu işlemde, plakaların sertliği ve aşınma direnci artırılır.
Plakalar tamamlandıktan sonra, ısı eşanjörü içinde birleştirilirler. Plakalar bir çerçeve içinde üst üste istiflenir ve contalar plakaların kenarlarına yerleştirilerek ayrı akış kanalları oluşturulur. Daha sonra çerçeve, plakaları ve contaları bir arada tutmak için cıvatalanır veya kaynaklanır.
Isı eşanjörü monte edildikten sonra, düzgün çalıştığından ve performans özelliklerini karşıladığından emin olmak için test edilir. Bu, çeşitli yöntemler kullanılarak yapılabilir, örneğin:
Basınç testi: Bu testte, sızıntıları kontrol etmek için ısı eşanjörü basınca tabi tutulur.
Performans testi: Bu testte, ısı aktarım hızı ve basınç düşüşü gibi ısı eşanjörünün performansı ölçülür.
Titreşim testi: Bu testte, titreşime dayanma yeteneğini ölçmek için ısı eşanjörü titreşime tabi tutulur.
Termal şok testi: Bu testte, ani sıcaklık değişikliklerine dayanma yeteneğini ölçmek için ısı eşanjörü termal şoka tabi tutulur.
Kalite kontrol, plakalı ısı eşanjörü plakalarının üretiminde önemli bir adımdır. Plakalar, üretim süreci boyunca kusurlar açısından incelenir. Herhangi bir kusur bulunursa, plakalar reddedilir veya onarılır. Bu, bitmiş ürünün en yüksek kalitede olmasını sağlamaya yardımcı olur.
Plakalı ısı eşanjörleri, aşağıdakiler dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda kullanılır:
Gıda işleme
Kimyasal işleme
HVAC
Enerji üretimi
Denizcilik
Soğutma
İlaç
Plakalı ısı eşanjörleri, diğer ısı eşanjörü türlerine göre bir dizi avantaj sunar, örneğin:
Yüksek ısı aktarım verimliliği
Kompakt tasarım
Temizlemesi ve bakımı kolay
Çok yönlü
Yüksek çalışma basınçları ve sıcaklıkları
Düşük kirlenme eğilimi
İyi ısı aktarım verimliliği
Plakalı ısı eşanjörlerinin ayrıca aşağıdakiler gibi birkaç dezavantajı vardır:
Borulu ısı eşanjörlerinden daha pahalı olabilirler
Conta arızası nedeniyle sızıntılara karşı daha duyarlı olabilirler
Bazı uygulamalar için uygun olmayabilirler
Plakalı ısı eşanjörleri, ısıyı bir ortamdan diğerine aktarmanın etkili ve verimli bir yoludur. Çok çeşitli uygulamalarda kullanılırlar ve diğer ısı eşanjörü türlerine göre bir dizi avantaj sunarlar. Plakalı ısı eşanjörü plakalarının üretim süreci, kullanılan malzemeye ve bitmiş ürünün istenen özelliklerine bağlı olarak değişebilir. Bununla birlikte, çoğu üretim sürecinde yer alan birkaç yaygın adım vardır. Bu adımlar, malzeme seçimi, kesme ve şekillendirme, temizleme ve yüzey işleme, montaj, test etme ve kalite kontrolüdür.