Plakalı Isı Eşanjörü Çalışma Koşulları

Plakalı ısı eşanjörleri (PHE’ler), bir ortamdan diğerine ısı transfer etmek için kullanılan bir ısı eşanjörü türüdür. Genellikle yüksek ısı transfer katsayısı, düşük maliyet, kompakt boyut ve kolay bakım gibi avantajlar sundukları için borulu ısı eşanjörlerine alternatif olarak kullanılırlar. PHE’ler, iki akışkan arasında ısı transfer etmek için bir dizi ince, oluklu plaka kullanır. Plakalar istiflenir ve bir çerçeve içinde sıkıştırılarak akışkanlar için kanallar oluşturulur. Sıcak akışkan kanallardan birinde, soğuk akışkan ise diğerinde akar. Akışkanlar akarken, ısı ince plakalardan transfer edilir ve sıcak akışkan soğurken soğuk akışkan ısınır.

PHE’ler, ısıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) sistemleri, enerji santralleri, kimyasal prosesler ve gıda ve içecek üretimi gibi çeşitli uygulamalarda kullanılır. Enerji tasarrufu uygulamalarında önemli bir rol oynayabilirler ve bu, PHE’leri kullanmanın sağladığı çeşitli faydalar sayesindedir.

Plakalı Isı Eşanjörlerinin Enerji Tasarrufu Sağlamaya Yardımcı Olmasının Yolları

1. Atık Isının Geri Kazanımı

PHE’lerin enerji tasarrufu sağlamaya yardımcı olmasının en önemli yollarından biri, atık ısıyı geri kazanmaktır. Birçok endüstriyel proseste, sıcak gazlar veya sıvı akışları şeklinde atık ısı üretilir. Bu atık ısı, PHE’ler kullanılarak daha soğuk bir akışkanı ön ısıtmak için kullanılabilir, bu da akışkanı istenen sıcaklığa kadar ısıtmak için gereken enerji miktarını azaltır. Örneğin, enerji santrallerinde PHE’ler, kazandan çıkan baca gazlarından ısıyı geri kazanmak için kullanılabilir. Bu ısı daha sonra kazana giren suyu ön ısıtmak için kullanılabilir ve bu da suyu ısıtmak için gereken yakıt miktarını azaltır.

2. Kirlenmenin Azaltılması

Kirlenme, ısı transfer yüzeylerinde kir, tortu veya diğer kirleticilerin birikmesidir. Kirlenme, ısı eşanjörlerinin verimliliğini önemli ölçüde azaltabilir, çünkü kirlenme katmanı ısı transferi için bir engel görevi görür. PHE’ler, plakalar arasındaki yüksek türbülanslı akış sayesinde kirlenmeye borulu ısı eşanjörlerine göre daha az eğilimlidir. Yüksek türbülans, birikintilerin ısı transfer yüzeylerinde birikmesini önlemeye yardımcı olur ve plakaların temiz kalmasını sağlar. Bu, PHE’lerin verimliliğini zamanla korumasına yardımcı olur ve enerji tasarrufu sağlar.

3. Yüksek Isı Transfer Verimliliği

PHE’ler, ince, oluklu plakalar ve akışkanlar arasındaki yüksek türbülanslı akış nedeniyle yüksek ısı transfer verimliliğine sahiptir. Oluklu plakalar, ısı transferi için geniş bir yüzey alanı sağlarken, yüksek türbülanslı akış, akışkanların iyi karışmasını sağlayarak ısı transfer hızını artırır. Sonuç olarak, PHE’ler ısıyı borulu ısı eşanjörlerine göre daha verimli bir şekilde transfer edebilir, bu da enerji tasarrufu sağlar.

4. Yakın Yaklaşım Sıcaklığı

Yakın yaklaşım sıcaklığı, ısı eşanjöründen çıkan sıcak akışkanın sıcaklığı ile giren soğuk akışkanın sıcaklığı arasındaki sıcaklık farkıdır. Daha düşük bir yaklaşım sıcaklığı, sıcak akışkandan soğuk akışkana daha fazla ısı transfer edildiğini gösterir. PHE’ler, yüksek ısı transfer verimlilikleri nedeniyle 1°C (1,8°F) kadar düşük yaklaşım sıcaklıkları elde edebilir. Bu, daha düşük bir yaklaşım sıcaklığı elde etmek için daha büyük bir ısı transfer yüzey alanı gerektiren borulu ısı eşanjörlerine kıyasla enerji tasarrufu sağlayabilir.

5. Kompakt Boyut ve Hafif

PHE’ler, aynı ısı transfer kapasitesine sahip borulu ısı eşanjörlerine kıyasla kompakt ve hafiftir. Bunun nedeni, PHE’lerin borulu ısı eşanjörlerine kıyasla daha küçük bir hacimde büyük bir ısı transfer yüzey alanı sağlamak üzere tasarlanmış olmalarıdır. PHE’lerin kompakt boyutu ve hafifliği, kurulumlarını ve taşınmalarını kolaylaştırarak kurulum maliyetlerini ve enerji tüketimini azaltır.

6. Çok Yönlülük

PHE’ler, ısıtma, soğutma, yoğuşturma ve buharlaştırma dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılabilen çok yönlü cihazlardır. Gazlar, sıvılar ve iki fazlı karışımlar dahil olmak üzere çeşitli akışkanları işlemek için de kullanılabilirler. Bu çok yönlülük, onları çok çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda enerji tasarrufu için cazip bir seçenek haline getirir.

Enerji Tasarruflu Uygulamalarda PHE Seçimi

Bir enerji tasarrufu uygulaması için bir PHE seçerken, birkaç faktörü göz önünde bulundurmak önemlidir. Bu faktörler arasında şunlar yer alır:

• İşletim koşulları: PHE, uygulamanın özel işletim koşulları için tasarlanmalıdır. Bu, sıcak akışkan ve soğuk akışkanın sıcaklıklarını, basınçlarını ve akış hızlarını içerir.

• Akışkan türleri: PHE, işlenen akışkan türleri ile uyumlu olmalıdır.

• Malzemeler: PHE, işletim koşullarına ve işlenen akışkan türlerine uygun malzemelerden yapılmalıdır.

• Kirlenme potansiyeli: PHE, uygulamanın kirlenme potansiyeline dayanacak şekilde tasarlanmalıdır.

• Bakım: PHE, kolayca bakımı yapılabilir olmalıdır.

PHE’ler, yüksek ısı transfer verimlilikleri, düşük kirlenme potansiyelleri, yakın yaklaşım sıcaklıkları ve kompakt boyutları nedeniyle enerji tasarrufu uygulamalarında önemli bir rol oynayabilir. Enerji tasarrufu uygulamalarında PHE’ler kullanılarak, endüstriler enerji tüketimlerini ve işletme maliyetlerini önemli ölçüde azaltabilir ve aynı zamanda çevresel etkilerini en aza indirebilirler.