Heat Exchanger Solutions

Transkript

1 Heat Exchanger Solutions Plakalı Isı Değiştiriciler

2

3 Plakalı Isı Değiştiriciler (Eşanjörler) Bugünün rekabetçi teknoloji dünyasında, yüksek performanslı, düşük maliyetli, minimum bakım ve servis ihtiyacı olan ürüne sahip olmak için yapılan çalışmalar neticesinde, plakalı tip ısı eşanjörleri borulu tip eşanjörlere karşı geliştirilmiştir. Son yıllarda, gerek plaka malzemelerinde ve gerekse conta malzemelerindeki gelişmeler, plakalı ısı eşanjörü kullanımını oldukça yaygın hale getirmiş ve pek çok tipte de plakalı ısı değiştiricisinin geliştirilmesine yol açmıştır. Çok yüksek çalışma verimine sahip olan plakalı tip ısı eşanjörleri aşağıdaki uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Uygulama Alanları Kimya ve proses endüstrisinde, Demir çelik endüstrisinde, HVAC uygulamalarında, Otomotiv endüstrisinde, Gıda endüstrisinde, Petrokimya endüstrisinde, Metal İmalat endüstrisinde, Tekstil sektörü uygulamalarında, Kağıt endüstrisinde, İlaç endüstrisinde, Enerji santralleri uygulamalarında, Denizcilik sektörü uygulamalarında,

4 Plakalı Isı Eşanjörünün Konstrüksiyonu Isı değiştirmeye yarayan simetrik veya asimetrik desenli plakalar, saplamalar vasıtasıyla çelikten yapılmış ön ve arka baskı plakaları arasında, alt ve üst taşıyıcı kolonlar üzerine dizilerek tespit edilirler. Bu plakaların her birinin yekpare olarak preslenmiş olması, daha yüksek mukavemet için çok önemlidir. Standart bir ünitede her plakanın üzerinde, akışkan giriş ve çıkış portlarını oluşturan, herbiri bir köşede dört delik yer alır. Ayrıca sızdırmazlığı sağlamak ve ısı transfer kanallarını oluşturmak amacıyla da lastik esaslı contalar, plakanın etrafındaki conta yuvasının içinde yeralır. Giriş ve çıkış nozulları, uygulamaların çoğunda ön baskı plakası üzerinde yeralır. Ancak özel durumlarda ısı değiştiricinin çok geçişli olarak imal edilmesi gerekebilir ki, bu durumda da giriş-çıkış nozulları hem ön baskı plakası hem de arka baskı plakası üzerinde bulunur. Plakalı ısı eşanjörün genel yapısı bu şekildedir ve bu konstrüktif yapı, kontrol ve temizleme amacıyla eşanjörün kolayca açılabilmesini sağlar. Hareketli Arka Kapak Plaka Paketi Conta Üst Taşıyıcı Kolon Sabit Ön Kapak Destek Kolonu Alt Taşıyıcı Kolon Plakalı Isı Eşanjörünün Çalışma Prensibi Plakalı Isı eşanjörlerinde, contalar vasıtasıyla, plakaların üzerinde oluşturulan akış kanallardan geçen akışkanlar, birbirleriyle karışmaksızın akarken, sıcakılık farkından dolayı, arzu edilen ısı transferi gerçekleştirilir. Plakalı Isı Eşanjörlerinin; plaka boyutu ve plaka sayısı, içinden geçen akışkanın debisine, giriş-çıkış sıcaklık değerlerine, fiziksel özelliklerine, basınç düşümlerine ve istenen maksimum mukavemet değerine göre belirlenir. Plakalar üzerindeki simetrik veya asimetrik dizaynlar, akışkanların türbülanslı bir şekilde akmasını sağlayacak yapıdadır ki, bu da yüksek ısı transfer katsayılarının elde edilmesine neden olur. Plakalı Isı eşanjörlerinde, plakalar arasında oluşturulan temas noktaları, plaka paketinin istenen mukavemete ulaşmasını sağlar.

5 Plakalı Isı Eşanjörünün Avantajları Akışkanların birbirine karışmasını önleyen özel conta tasarımı: Herhangi bir sebeple akışkanların birbirine karışması, özel conta tasarımı sayesinde tamamen önlenmiştir. Herhangi bir conta arızası durumunda, akış atmosfere açık olan kısımlardan direkt olarak dışarı doğru olur. Buda dışarıdan gözle tespit edilebilir. Tam türbülans sayesinde, Yüksek verim-düşük maliyet: Plakalı ısı eşanjörlerinde oluşturulan akış kanallarında, plakalar üzerindeki özel şekiller vasıtasıyla yüksek türbülanslı akış oluşturulur. Buda yüksek ısı transfer katsayılarına ulaşılmasını sağlar. Elde edilen bu yüksek ısı transfer katsayıları da eşanjörde kullanılan malzeme miktarını azaltarak, daha düşük maliyetler elde edilmesini sağlar. Kompakt Tasarımı sayesinde düşük ağırlık ve küçük montaj hacmi: Plakalı ısı eşanjörleri, aynı kapasitedeki borulu eşanjörlerin kapladığı hacmin %20-30 u arasında bir hacmi kaplarlar. Bu da daha küçük hacim ve daha düşük yatırım maliyeti sunar. Daha düşük bakım maliyetleri: Plakalı ısı eşanjörlerinde, herhangi ek alana ihtiyaç duymaksızın, sadece saplamaların sökülmesi suretiyle, ısı transfer plakalarına kolayca ulaşılarak, bakım yapılabilir. Borulu tip eşanjörlerde ise boru demetini dışarı alabilmek için kullanılan hacim kadar ek bir alana ihtiyaç duyulur. Kolayca kapasite artırımının gerçekleştirilebilmesi: Plakalı eşanjörlerin modüler yapısından dolayı kolayca plaka eklenerek kapasite artırımı gerçekleştirilir.

6 Plakalı ve Borulu Eşanjörlerin Karşılaştırılması Plakalı eşanjörler, patentli plaka dizaynlarında oluşturulan yüksek türbülanslı akıştan dolayı, borulu eşanjörlere göre çok daha verimlidirler. Borulu eşanjörlerin kullandığı hacmin %20 - %30 unu kaplarlar. Kullanılan malzeme ağırlığı olarak, borulu eşanjörlere göre daha hafiftirler. Ve daha ucuzdurlar. PLAKALI EŞANJÖRLER Isı transfer katsayısı 3-5 kat daha fazladır 1 º C lik sıcaklık yaklaşımını başarabilir Bakım için fazladan yer ihtiyacı gerektirmez. Onarımı ve bakımı çok kolaydır. Sadece saplamaların sökülmesi ve arka baskı plakasının destek kolonuna doğru itilmesi yeterlidir. Yüksek türbülanstan dolayı, kirlenme hızı daha azdır. Conta dizaynından dolayı, iki akışkanın birbirine karışması imkansızdır. Plaka eklenerek kapasite artırımı yapmak mümkündür. Pratik olarak ısı kaybı yoktur. İzolasyon gerektirmez. BORULU EŞANJÖRLER Verimi düşüktür 5-10 º C lik sıcaklık yaklaşımını başarabilir. Boru demetini çıkarmak için, kendi boyu kadar fazladan yere ihtiyaç vardır. Onarım için, sökülmesi çok zor olup, boru demetinin dışarı alınması gerekmektedir. Laminar akıştan dolayı 3-10 kata varan daha yüksek kirlenme hızına sahiptir. Akışkanlar, hem kaynak yerlerinden hemde borulardan karışabilir. Kapasite arttırımı mümkün değildir. Isı kaybının yüksekliğinden dolayı izolasyon gerektirir.

7 Kusursuz Plaka Seçimi GF Geniş aralıklı Plakalar GF Geniş Aralıklı (Wide-Gap) Plakalar: Geniş aralılı (Wide-Gap) Plakalar, standart plaka dizaynlarında, tıkanma eğilimi gösterebilecek vizkoz veya katı partiküller içeren akışkan uygulamalarında kullanılan verimli bir çözümdür. Klasik plakalardan iki veya beş kat daha fazla baskı derinliğine sahip olan bu özel plaka dizaynı vizkoz ve katı partiküller içeren akışkanların kullanıldığı uygulamalarda, plakaları son derece verimli kılar. Dolayısıyla standart plakalı ve borulu tip ısı eşanjörlerine göre tıkanma ve temizleme zamanında uzama sağlar. Sadece büyük partikül içeren bir akışkan için, geniş aralık istendiğinde, GF plakalar; geniş/dar şeklinde ayarlanabilir yada büyük partikül içeren iki akışkan içinde plakalar orta/orta şeklinde ayarlanabilir. Her iki durumda, tek bir plaka geometrisi ile oluşturulur. Geniş aralıklı plakalar, buhar uygulamalarında da mükemmel performans gösterir. GW Serisi Plakalar GW Yarı Kaynaklı Plaka Serisi: GW serisi plakalar, yarı kaynaklıdır ve standart plakalı eşanjör avantajlarını sağlar. Bu seride plakalar, birbiriyle lazer kaynaklı iki kasetten oluşmuştur.kasetler, NBR, EPDM veya Viton gibi standart contalarla ayrılmıştır. Soğutucu akışkan veya agresif akışkan kaynaklı plaka çifti arasından geçerken, diğer akışkan contalı kanallardan geçer. GD Çift Plaka (Double Wall) Serisi Plakalar: İki akışkanın kesinlikle karışmamasının istendiği durumlarda, kullanılmak için tasarlanmıştır. Plakalardan veya contalardan bir sızıntı meydana geldiğinde, akışkanlarda herhangi bir karışma olmaksızın, sızan akışkan direkt olarak dışarı akar. Bu tip eşanjörlerin bir diğer özelliği de sızıntı yerinin, eşanjör sökülmeden önce gözle tespit edilebilmesidir.

8 GX Serisi Plakalar GX Serisi Plakalar: Plakalı ısı eşanjöründen geçen akışkan miktarları, her iki devrede çok büyük farklılıklar gösteriyorsa, bu tip uygulamalarda GX serisi plakalar kullanılır. GX serisi ürünlerde de hem dar hem de geniş aralıklı plakalar mevcuttur. Bu plaka teknolojisi, iki asimetrik plakadan, altı farklı akış kanalı oluşmasına imkan verir. Buda mevcut olan değişik boyutlardaki plakalarımızla, sizin ihtiyacınız olan ısı transferini kolayca sağlamamıza yardımcı olur. GC Serisi Plakalar GC Serisi Plakalar: GC Serisi Plakalar : Küçük basınç düşümlerinde yüksek ısı transfer katsayıları isteyen hem buhar hem de viskoz akışkan uygulamalarına çok uygundur. Bu plakalar, geleneksel balık kılçığı desenine sahip olup, conta kanalları plakanın alt düzlem derinliğindedir. GC serisi ürünlerde, hem dar, hem de geniş açılı plakalar mevcuttur. Buda uygulamaların çoğunda, memnun edici bir esneklik sağlar. Karışık (Mixed) Plakalar: Birçok uygulamada, hem dar açılı hem de geniş açılı plakanın karışık olarak birlikte kullanıldığı eşanjörler, daha iyi ısı transfer performansı sağlamaktadır. Bu çeşit uygulamalarda, termal ısıl değerlerin ve basınç düşümlerinin, tam olarak sağlanabilmesi için daha fazla plaka kullanılır.

9 Geniş alternatif seçeneğinden bir seçim Tranter, ihtiyaçların çokça malzeme alternatifi arasından seçildiği birçok plakalı ısı eşanjör seçimi sunar. Plaka Seçimi: Tranter in plakaları, Amerika da, İsveç te, Hindistan da ve Çin de preslenerek, soğuk şekillendirilebilen malzemeler (AISI 304, AISI 316,AISI 317, vb.), nikel titanyum alaşımları, monel alaşımlar 825, 20Cb-3, B-2, C-276, ve diğer geniş malzeme seçeneğinde üretilirler. Plakalar değişik büyüklükte ve değişik kalınlıklarda üretilmektedir. Gövde (Frame) Seçimi: Tranter plakalı ısı eşanjörleri, hem düşük basınçta çalışacak gövde, hem de yüksek basınçlarda çalışabilecek güçlendirilmiş gövdelerden üretilebilirler. Clip On Contalar; Tranter ın yapıştırmasız clip-on contası, düzenli temizlemenin gerekli olduğu yada agresif akışkanlardan dolayı conta ömrünün kısa olduğu yerlerde kullanılmaktadır. Contanın mükemmel dizaynı sayesinde, iyi bir contalamadan emin olunup, kolayca sökme ve takma için, hızlı bir montaja müsaade eder. Clip-On contalar hem endüstriyel uygulamalar için hemde gıda uygulamaları için (FDA onaylı) NBR ve EPDM malzemeden üretilirler. Bu mükemmel contalar, değişmez imalat kontrolleri altında, uzun ömürlü ve mükemmel sertlik dayanımı vermeleri için peroksitli olarak kalıplanarak imal edilirler. Standart gövdeler, fırınlanmış boyalı karbon çelik malzemeyle beraber galvaniz kaplı saplamalardan ve sıcak galvaniz kaplı alt ve üst taşıyıcılardan oluşur. Küçük modellerde arka destek kolonu yoktur. Ayrıca paslanmaz gövdeler, saplamalar ve eşanjör bağlantı elemanları opsiyonel olarak temin edilmektedir. Basınç sınıfı sembolü T N P S Basınç sınıfı (bar) Conta Seçimi: Yapıştırmalı Contalar; Tranter ın plakalı eşanjör contaları, en iyi performansı sağlayan, özel kalıplanmış elastomerlerdir. 180 ºC lik maksimum çalışma sıcaklığında, sizin çalışma şartlarınıza uygun, NBR, EPDM, Viton, Neopren, Butyl, Hypalon, NBR kaplanmış Teflon gibi birçok conta malzemesi mevcuttur. Nozül Seçimi: Tranter ın plakalı ısı eşanjörlerinde nozüller, flanşlı, studded portlu, dış dişli-paslanmaz (AISI 316/AISI 304) veya iç dişli-karbon çeliği olarak teklif edilirler.

10 Plakalı Isı Eşanjör Aksesuarları İzolasyon; İzolasyon malzemeleri ısıtma uygulamalarında mineral yün malzemeden, Soğutma uygulamalarında ise poliüretan malzemeden yapılmaktadır. Her iki tipte de, izolasyon malzemesi, dış tarafta 1 mm kalınlığında bir alüminyum tabaka ile, iç tarafta ise alüminyum folyo ile kaplanmıştır. İzolasyon malzemeleri; tüm eşanjörü (Alt taraf dışında) kapatacak şekilde birkaç parçadan oluşmaktadır. Bu parçalarda birbirlerine mandallar vasıtasıyla tutturulmaktadır. Hidrolik Sıkıştırma Ekipmanı; Özellikle büyük eşanjörleri, istenen sıkma değerlerine manuel olarak getirmek çok güç olduğundan, hidrolik sıkıştırma ekipmanları ile bu işlem kolaylıkla yapılır. Böylelikle hem gereksiz zaman kaybının hem de fazladan durarak oluşacak iş kaybının önüne geçilerek, verimli bir çalışma sağlanmış olur. Yerinde Temizleme (CIP) Ünitesi; Plakalı ısı eşanjörünü sökerek temizlemenin mümkün olmadığı yerlerde ve temizleme işini yapacak beceriye sahip personelin olmadığı durumlarda, eşanjörün temizliği yerinde temizleme ünitesi vasıtasıyla açılmadan yapılır. Böylelikle olabilecek conta zaiyatı da önlenmiş olur. Süzgeç Tipi Filtre; Plakalı ısı eşanjöründe kullanılacak akışkan bir takım katı partiküller içeriyorsa, süzgeç tipi filtre kullanılarak, akışkanın katı partikülden arındırılmış bir şekilde eşanjöre girmesi sağlanır. Süzgeç tipi filtrenin de tıkanması durumunda, eşanjörün sökülerek açılmasına gerek yoktur, sadece filtre, eşanjörün hareketli baskı plakası üzerindeki flanş bağlantılarının sökülerek dışarı çıkarılması sonucu temizlenir ve tekrar yerine monte edilir. Koruma Emniyeti; Plakalı ısı eşanjöründe kullanılma amacı; eşanjör içerisindeki sıcak akışkanın veya kimyasal akışkanın, olabilecek bir sızıntısından, gerek çalışan personeli ve gerekse ortamı korumaktır. Ayrıca plakalı eşanjörü de çevresel dış faktörlerden (olası darbe veya kaynak çapakları gibi) koruma amacıyla da kullanılırlar. Damlama Tavası; Damlama tavsının kullanılma amacı ısı değiştiricisinde kullanılan akışkan ısılarının çevre ısısından daha düşük olduğu durumlarda, plakalı eşanjörlerin dış çeperlerinde oluşan su damlacıklarını toplayarak direkt drenaja vermektir. Ayrıca eşanjörün açılmasını gerektiren bakım ve kontrollerde, eşanjör içersindeki suyun direkt olarak drenaja verilmesi amacıyla da kullanılabilir.

11