Plakalı Eşanjör

 
Plakalı eşanjörün çalışma prensibi
 

Plakalı ısı eşanjörü, buharlaştırma işlemi sırasında üretilen düşük-sıcaklık ve düşük-basınçlı ikincil buharın atık ısısını geri kazanmak için verimli ısı transferi tasarımını kullanır ve bunu doğrudan ham sıvıyı ısıtmak için kullanır, böylece harici ısı kaynaklarına olan talebi azaltır ve sistemin enerji verimliliğini artırır.

İşte-adım adım-bir döküm:

01/

Sıvı dağıtımı

  • Soğuk ve sıcak akışkanlar ısı eşanjörüne girişten girer ve dağıtım portları vasıtasıyla dönüşümlü olarak düzenlenmiş plaka kanallarına dağıtılır.
  • Plakalar arasındaki conta tasarımı, sıvının akış yolunu belirler: Soğuk sıvı ve sıcak sıvı, bitişik plakaların oluşturduğu kanallardan dönüşümlü olarak akar.
02/

Karşı akım/paralel akış

  • Akışkan genellikle ters akımla (soğuk ve sıcak akışkanlar zıt yönlerde akar) ve birkaç durumda paralel akışla akar. Karşı akım tasarımı, ısı transfer sıcaklığı farkını en üst düzeye çıkarabilir ve ısı geri kazanım verimliliğini artırabilir.
03/

Isı transfer süreci

  • Isı, ince metal plaka vasıtasıyla yüksek sıcaklıktaki akışkandan düşük sıcaklıktaki akışkana aktarılır.
  • Plaka yüzeyindeki oluklu yapı, laminer sınır katmanını tahrip eder ve türbülanslı akış üretir, bu da ısı transfer verimliliğini önemli ölçüde artırır (kabuk ve borulu ısı değiştiriciden 3-5 kat daha yüksek).
04/

Basınç düşüşü ve akış hızı yönetimi

Oluklu levhalar, ısı transferini arttırırken belirli bir basınç düşüşü yaratacaktır. Plaka oluk açısını ve akış kanalı genişliğini optimize ederek verimli ısı transferi ile makul basınç düşüşü arasında bir denge elde edilebilir.

05/

Çıkış birleşimi

  • Isı alışverişini tamamlayan soğuk ve sıcak akışkanlar birbirine karışmadan ayrı ayrı çıkıştan dışarı atılır.
 
 

Tipik plakalı eşanjör uygulaması: Şurup Konsantrasyon plakalı eşanjör sistemi

productcate-1072-662

 

ENCO plakalı ısı eşanjörünün Temel Avantajları:

1.Yüksek-Kaliteli Kristal Üretimi

  • Kontrollü aşırı doygunluk ve sınıflandırma nedeniyle düzgün kristal boyutu dağılımı.
  • Bölme tasarımı ve ince taneli çözünme sistemleri sayesinde en aza indirilmiş ince taneler (küçük kristaller).

2.Enerji Verimliliği

  • Düşük mekanik enerji girişi (karıştırıcı-tahrikli sirkülasyon).
  • Buharlaşmadan ısı geri dönüşümü (buharlaşmalı kristalizasyonla entegre edilmişse).

3.Çok yönlülük

  • Soğutma, buharlaştırma veya reaktif kristalizasyon işlemlerine uyarlanabilir.
  • Çok çeşitli çözeltileri (örn. tuzlar, organik bileşikler, farmasötikler) işler.

4.Ölçeklenebilirlik ve Kompakt Tasarım

  • Hem pilot-ölçekte hem de endüstriyel üretim için etkilidir.

Entegre çekiş borusu ve bölme sistemi, verimliliği korurken ayak izini azaltır.

5.Çevre Dostu

  • Kapalı-döngü işlemi ana likörü geri dönüştürerek israfı azaltır.
  • Minimum termal kirlilik (soğutma kristalizasyonu buhar kullanımını önler).

ENCO plakalı ısı eşanjörünün Temel Avantajları:

 

1. Enerji Verimliliği

Oluklu levha tasarımı, 3.000–7.000 W/m²·K'ye kadar ısı transfer katsayısıyla güçlü türbülans (Türbülanslı Akış) oluşturarak enerji tüketimini önemli ölçüde azaltır.

Karşı akışlı/çapraz akışlı tasarımı destekler, ısı transfer sıcaklık farkını (LMTD) en üst düzeye çıkarır, ısı kaybını azaltır ve geleneksel kabuk ve borulu ısı eşanjörleriyle karşılaştırıldığında enerji tasarrufunu %30-50 artırır.

2. Azaltılmış Harici Isıtma Talebi

Prosesteki atık ısı (düşük-sıcaklıktaki buhar, atık sıcak su gibi), ham maddelerin ön ısıtılması veya diğer sıvıların ısıtılması için doğrudan geri kazanılabilir, böylece harici buhar veya elektrikli ısıtma talebi azaltılabilir.

Kapalı-döngü sisteminde, enerjinin kendi-dengelenmesi ısı dolaşımı yoluyla sağlanır ve yalnızca küçük miktarda ek enerji gerekir (başlatma aşaması gibi).

3. Kompakt ve Modüler Tasarım

Birim hacim başına ısı transfer alanı, kabuk ve borulu ısı eşanjörününkinin 2-5 katıdır, bu da kurulum alanından tasarruf sağlar ve dönüşüm veya alan-kısıtlı senaryolar için uygundur.

Modüler tasarım, proses dalgalanmalarına veya kapasite değişikliklerine uyum sağlamak için plaka sayısını artırarak veya azaltarak ısı transfer kapasitesinin hızlı bir şekilde ayarlanmasına olanak tanır.

4. Çevresel Faydalar

Azalan termal kirlilik: Verimli ısı transferi, soğutma suyu kullanımını ve atık ısı emisyonlarını azaltarak çevresel ısı yükünü hafifletir.

Su tasarrufu: Yoğuşma suyu geri kazanım sisteminde, atık su oluşumunu azaltmak için buhar yoğunlaşması geri dönüştürülebilir.

Uzun ömür ve az bakım: Paslanmaz çelik/titanyum malzemeler korozyona- dayanıklıdır, ekipman değiştirme sıklığını ve kaynak tüketimini azaltır.

 

Plakalı eşanjör tasarımında dikkat edilecek hususlar

 

(A) Termodinamik ve ısı transfer verimliliği

1.Plaka tasarımı ve akış kanalı optimizasyonu

  • Oluk açısı ve derinliği: türbülans yoğunluğunu ve basınç düşüşünü etkiler ve ısı transfer verimliliği ile enerji tüketimini dengeleme ihtiyacı vardır (örneğin balıksırtı oluk yüksek ısı transferi için uygundur, düşük oluk açısı basınç düşüşünü azaltır).
  • Akış kanalı düzeni: karşı-akış, ısı transfer sıcaklığı farkını (LMTD) maksimuma çıkarır, çapraz-akış, alanın kısıtlı olduğu senaryolar için uygundur-.
  • Sıcaklık farkı kontrolü: Düşük-sıcaklık tarafında sıvının donmasını veya yüksek-sıcaklık tarafında yerel aşırı ısınmayı önlemek için, tek bir plakanın ısı değişim kapasitesinin sınırlandırılması gerekir.

2. Kaynama noktası yükselmesi (BPE) ve ölçeklendirme yönetimi

  • Yüksek-tuzlu veya yüksek-viskoziteli sıvılarla çalışırken, kaynama noktası yükselmesinin neden olduğu kireçlenmeyi ve tıkanmayı önlemek için plaka boşluğunu artırmak veya geniş bir akış kanalı tasarımı (Serbest Akış Plakası) benimsemek gerekir.

 

(B) Malzeme ve yapısal güvenilirlik

1.Malzeme korozyon direnci

  • Geleneksel ortam: paslanmaz çelik (SS304/SS316) su ve düşük-konsantrasyonlu asitler ve alkaliler için uygundur.
  • Oldukça aşındırıcı ortamlar: deniz suyu, klorür iyonları veya organik çözücüler için kullanılan titanyum (Ti), nikel- bazlı alaşım (Hastelloy) veya grafit kompozit malzemeler.

2.Anti-ölçeklendirme ve kolay-bakım tasarımı

  • Yüzey işleme: Elektro-parlatma veya nano-kaplama kirin yapışmasını azaltır.
  • Çıkarılabilirlik: Contalı veya lehimli seçimi - Contanın sökülmesi ve yıkanması kolaydır, lehimli yüksek basınca dayanıklıdır ancak bakım maliyetleri yüksektir.
  • Çevrimiçi temizleme (CIP): Kimyasal veya mekanik temizliği desteklemek için geniş akış kanalları veya entegre yıkama arayüzleri tasarlayın.

 

(C) Enerji ve sistem entegrasyonu optimizasyonu

1. Atık ısı geri kazanım tasarımı

  • Çok-aşamalı seri bağlantı: Yüksek-sıcaklıktaki akışkanın atık ısısından adım adım yararlanmak için birden fazla plakalı ısı eşanjörünü seri olarak bağlayın (ön ısıtma → ısıtma → aşırı ısıtma gibi).
  • Yoğuşma gizli ısı kullanımı: Gizli ısı geri kazanım verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için buhar yoğuşma tarafı ile sıvı ısıtma tarafının doğrudan bağlantısı.

2.Basınç düşüşü ve akış uyumu

  • Akış dağıtım tekdüzeliği: simetrik akış kanalı tasarımı veya akış kılavuzu alanı optimizasyonu yoluyla taraflı akışın yerel ısı transfer verimliliğinde bir azalmaya neden olmasını önleyin.
  • Pompalama enerji tüketimi kontrolü: düşük-dirençli plakaları seçin (düşük oluk açısı gibi) veya sistemin toplam basınç düşüşünü azaltmak için akış kanalı sayısını ayarlayın.

 

(D) Kontrol ve güvenlik sistemi

1.Otomasyon izleme

  • Parametre izleme: Giriş ve çıkış sıcaklığının, basıncının ve akışının gerçek-zamanlı takibi ve PLC veya DCS sistemi aracılığıyla valf açıklığının veya pompa hızının dinamik olarak ayarlanması.
  • Sızıntı tespiti: Sıvı karışım risklerine karşı erken uyarı sağlamak için PHE lastik pedine nem sensörleri takın.

2.Güvenlik koruma tasarımı

  • Aşırı basınç koruması: Tıkanma veya valf arızasından kaynaklanan aşırı basıncı önlemek için emniyet valflerini veya patlama disklerini ayarlayın.
  • Antifriz koruması: Düşük sıcaklıktaki- taraftaki sıvının donmasını ve plakalara zarar vermesini önlemek için soğuk ortamlarda drenaj vanalarını veya etilen glikol sirkülasyonunu yapılandırın.
  • Tıkanmayı önleme: filtreleri yükleyin (<1 mm pore size) at the inlet and monitor the pressure difference alarm on both sides.

 

Plakalı eşanjör Maliyet ve diğer faktörlerin karşılaştırılması

 

S/N

Plakalı eşanjör

MVR evaporatör

Çok etkili evaporatör

TVR buharlaştırıcı

Operasyon maliyeti

En düşük

Yüksek (kompresör maliyeti yüksektir)

Orta ila yüksek (verim arttıkça maliyet de artar)

Orta (MVR'nin altında)

Enerji kaynağı

Düşük (yalnızca ısı transferi, faz değişimi yok)

Çok düşük (geleneksel evaporatöre kıyasla %90 enerji tasarrufu)

Orta (verimlilik sayısı arttıkça, enerji-tasarrufu da artar)

Orta ila yükseğe (yüksek basınçlı buhar verimliliğine bağlıdır)

Uygulanabilir akışkan özellikleri

Düşük viskoziteli, parçacık-içermeyen sıvı (geniş aralıklı plaka türü kısmen geliştirilebilir)

Buharı temizleyin, katı veya kireçlenen ortamlardan kaçının

Yüksek viskoziteli, katı{0}}içeren sıvı (geniş akış kanalı tasarımı)

Parçacıkların enjektörü tıkamasını önlemek için orta viskozite.

Isı kaynağı

Harici ısı kaynağı (buhar/sıcak su) veya atık ısının geri kazanımı.

Elektrik, buharın gizli ısısını geri dönüştürerek kompresörü çalıştırır.

Harici buhar (ilk etki) + dahili buhar sirkülasyonu.

Yüksek basınçlı ham buhar ejektörü çalıştırır.

 

DTB Kristalleştirici Uygulamaları:

 

◉ Yüksek tuzlu atık suyun sıfır deşarjı

◉ Kimya endüstrisi

◉ Pestisit endüstrisi

◉ Lityum ekstraksiyonu

◉ Polisilikon endüstrisi

◉ Baskı ve boyama endüstrisi

◉ Atık sızıntı suyu arıtımı

◉ İlaç endüstrisi

◉ Metalurji endüstrisi

◉ Fermantasyon endüstrisi

◉ Toprak kaynaklı ısı pompasının evaporatörü/yoğuşturucusu

◉ Yiyecek ve içecek sektörü

 

 

ENCO Plakalı ısı eşanjörü referansları

productcate-511-340

MVR evaporatör kristalleştirici

productcate-511-340

BOE Suzhou - Hangzhou Enco Machinery Co., Ltd.

productcate-800-600

MVR Buharlaştırma Kristalizasyonu Yoluyla NaCl KCl'nin Tuzla Ayrılması - Hangzhou Enco Machinery Co., Ltd.

 

 

 

 

 

Çin'in-önde gelen plakalı ısı eşanjörü üreticilerinden ve tedarikçilerinden biri olarak tanınıyoruz. Lütfen fabrikamızdan özel yapım plakalı eşanjör satın aldığınızdan emin olun. Daha fazla ayrıntı için bizimle iletişime geçin.