پیلو پلیت، مبدل حرارتی صفحه ای جوشی
پیلو پلیت (pillow plate) نوعی مبدل حرارتی صفحه ای جوشی است. پیلو پلیت ها به شکل ها و چیدمان های متنوع برای گرمایش، سرمایش، کندانس و تبخیر و یا بازیافت حرارت در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز و پتروشیمی، نیروگاه ها، صنایع چوب و کاغذ، صنایع غذایی و … استفاده می شوند.
پیلو پلیت چیست؟
پیلو پلیت متشکل از دو ورق فلزی (عمدتا استیل ضدزنگ) است که با جوش به هم متصل شده اند و فضای بین این صفحه پس از باد شدن محل عبور سیال را تشکیل می دهد؛ جنس صفحات بسته به کاربرد می تواند از فلزاتی نظیر تیتانیوم و آلیاژ های نیکل باشد. ورق های پیلو با دستگاه جوش مخصوص طبق یک الگوی مشخص به هم جوش داده می شوند و برای آب بندی پیلو پلیت، محیط خارجی دو ورق نیز به طور کامل به هم جوش داده می شود.
پیلو پلیت ها به صورت هیدرولیکی با استفاده از آب و پمپ هیدرولیکی باد می شوند. با باد کردن، دو صفحه ی جوش داده شده، تحت فشار قرار گرفته و صفحات تغییر شکل دائم می یابند، و یک گپ یا کانال برای عبور سیال و انتقال حرارت بین صفحات ایجاد می شود. باد کردن ادامه می یابد تا ارتفاع کانال به میزان مورد نظر برسد. ارتفاع کانال بیشترین فاصله ی بین دو صفحه است.
طراحی
طراحی پیلو پلیت ها عموما سفارشی است. ابتدا نیاز و خواسته شما بررسی می شود. ضخامت صفحات و الگوی جوش نقاط اتصال (spots) بر اساس فشار طراحی و نوع سیال سرویس تعیین می شود. ارتفاع کانال، فاصله پیلو ها و سطح حرارتی مورد نیاز مبدل حرارتی با توجه به نوع سیال، دبی، افت فشار مجاز و برنامه دمایی طراحی می شود. سیال سرویس در مبدل های حرارتی پیلو پلیت می تواند مایع، مایع فیبردار، بخار، گاز و یا مبرد باشد.
در مواردی که نیاز است تا یک سمت پیلو پلیت صاف باشد ( مثلا در خنک کردن مخازن شیر) پیلو پلیت سینگل (single embossed) پاسخگوی نیاز شماست. در این نوع پیلو پلیت دو ورق با ضخامت های متفاوت استفاده می شود و با باد کردن آن تنها سمتی که ضخامت کمتری دارد تغییر شکل می دهد.
پیلو پلیت دابل (double embossed) از دو صفحه با ضخامت و جنس یکسان تشکیل شده است. این مبدل ها بعد از باد شدن از هر دو سمت تغییر شکل می یابند. پیلو پلیت دابل برای کاربردهایی که سمت مسطح نیاز نباشد (مثلا مبدل حرارتی غوطه ور – immersion) استفاده می شود. پیلو پلیت دابل به طور کلی کاربرد گسترده تری دارد؛ در فرآیند های بازیافت حرارت، کندانسر برج تقطیر (Head condenser)، اواپراتور یا چیلر فالینگ فیلم (Falling film chiller)، آیس بانک (Ice bank)، ماشین یخساز (Ice machine)، چیلر غوطه ور (Immersion chiller) و … از پیلو پلیت دابل استفاده می شود.
مزایای استفاده از پیلو پلیت
- مقرون به صرفه بودن
- مواد اولیه کمتری استفاده شده و در هزینه مواد اولیه صرفه جویی می شود
- الگوی جوشکاری اسپات ها باعث افزایش اغتشاش جریان می شود و ضریب انتقال حرارت بالایی را ایجاد می نماید
- کاهش رسوب ( جلبک، آهک و غیره) به دلیل افزایش اغتشاش جریان
- با توجه به ارتفاع کم کانال عبور سیال، سیال خنک یا گرم کننده ی کمتری مورد نیاز می باشد.
- با توجه به اینکه جوشکاری لیزر بصورت CNC انجام می شود، هر گونه طراحی سفارشی بسته به محل، پایه اتصالات، نقاط اتصال و … امکان پذیر است.لو
ویژگی ها:
شرایط کاری:
فشار قابل تحمل برای پیلو پلیت ها بسته به دمای طراحی تا ۱۰۰ بار می تواند باشد. دمای طراحی آنها نیز محدوده -۱۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد را شامل میشود. در موارد خاص با انتخاب متریال خاص دمای طراحی میتواند بالاتر نیز باشد.
ضخامت:
ضخامت پیلو پلیت ها از ۰٫۸ تا ۴ میلیمتر بسته به کاربرد متفاوت است. در پیلو پلیت دابل ضخامت هر دو ورق پیلو یکسان است. ولی در پیلو پلیت دابل ضخامت ورق ها متفاوت می باشد.
متریال:
فولاد ضدزنگ (۳۰۴ ، ۳۰۴L ، ۳۱۶ ، ۳۱۶L )
دوبلکس و سوپر دوبلکس
آلیاژهای نیکل (Nickel, Hastelloy, Inconel )
تیتانیوم
SMO254/904L
مبدلهای حرارتی پیلو پلیت
بسته به نوع کاربرد نظیر گرم کردن یا خنک کردن مخزن حاوی سیال یا جریان سیال مایع یا گاز، چیدمان های متنوع پلیو پلیتها در کنار هم به صورت باندل یا تکی میتوانند مورد استفاده قرار گیرند. در زیر به انواع مبدلهای حرارتی پیلو پلیت اشاره شده است:
