עיקרון פעולה של מחליף חום פלטות

בשיתוף גור טכנולוגיות

הוא מורכב מפלטות נירוסטה פלב”ם או טיטניום שאינן מחלידות ושהאטמים שבהם עמידים לטמפרטורות גבוהות או חומרים כימיים שונים על פי הצורך.
מחליף החום מיועד להעביר חום מחומר זורם אחד לחומר זורם שני (נוזל או אוויר) כדי ליצור אנרגיית חימום או קירור.
מחליף חום פלטות הינו מעולה למגוון רחב של יישומים, מפני שהוא קומפקטי וקל משקל ומסוגל להעביר חום באופן יעיל.

ביקשנו להיפגש עם עדי גור, בעלים ומנכ”ל גור טכנולוגיות, חברה המתמחה בניקוי כימי ומכני למחליפי חום כדי להכיר את הנושא בצורה מעמיקה. להלן התובנות:

מהו מחליף חום פלטות?

מחליף חום פלטות הינו מתקן שתפקידו להעביר חום בין שני נוזלים או בין נוזל לאוויר. מחליף החום מעביר את הזרם החם אל הפלטות, והן מעבירות את החום אל הזורם הקר.
קיימים כמה סוגים של מחליפי חום פלטות, אך המקובל ביותר מתוכם הוא המחליף הטרמי.
כתוצאה מהעברת החום נוצר חימום ובעקבותיו נוצרת גם אנרגיה.
במחליפי חום פלטות משתמשים במגוון רחב של תחומים, כגון:
תעשיית החימום והקירור, התעשייה הכימית, תחנות חשמל, מגוון רחב של תעשיות (מזון, פלסטיק, תרופות ועוד), מערכות חימום וקירור בניינים ובכלי רכב.
הם יעילים במצבים שיש צורך להעביר בהם חום ממקום אחד למקום שני ביעילות גבוהה.
מחליף חום פלטות מורכב מפלטות מקבילות שמופרדות אחת מהשנייה ע”י אטמים, המונעים דליפה ממחליף החום החוצה וכן מונעים כניסה של חומרים מהחוץ פנימה.

דרך פעולתו של מחליף חום פלטות

העיקרון על פיו עובד מחליף חום פלטות הוא עיקרון ההעברה הטרמית בין שני נוזלים או בין נוזל לאוויר.
במחליף חום הפלטות נוצר מגע בין שני נוזלים או בין נוזל לאוויר.

הנוזלים זורמים בתוכו במסלולים נפרדים ותוך כדי תהליך זה מועבר החום מהנוזל החם לנוזל הקר דרך הפלטות.
הנוזלים מתקררים או מתחממים בהתאם לתנאי הזרימה ולהפרש הטמפרטורה ביניהם.
כך, מגביר מחליף חום פלטות את שטח המגע בין הנוזלים ויוצר  העברת חום יעילה ביניהם.
חשוב לציין, שככל ששטח המגע בין הנוזלים הינו גדול יותר והזרמים שלהם איטיים יותר, כך מעביר מחליף החום כמות גדולה יותר של חום.
כמו כן, ככל שהזרימה מוגברת יותר, כך מצטמצם הזמן שבו החום מועבר בין הנוזלים.
כך, שלסיכום ניתן לומר, שפעילותו של מחליף חום פלטות היא להעביר חום ביעילות ובמהירות מנוזל החם לנוזל הקר.

מהם יתרונותיו של מחליף החום?

• הוא בעל שטח מעבר חום מאוד גדול.
• מאפשר להעביר / לקלוט חום באופן יעיל ביותר בין נוזלים או בין נוזל לאוויר.
  היעילות והמהירות מתבצעים בשל שטח המגע הגדול והזרימה המהירה של הנוזלים בתוך מחליף הפלטות.
  כך, ניתן להעביר כמויות גדולות של חום בזמן קצר, מה שיוצר חיסכון באנרגיה.
• ניתן לשנות בו את מספר הפלטות לפי הצורך אם רוצים להקטין או להגדיל את קצב מעבר החום.
• פועל בטווחי טמפרטורה רחב (מטמפרטורות נמוכות עד לטמפרטורות גבוהות) בצורה יעילה ובטוחה.
• מיוצר מחומרים כימיים עמידים לתנאי טמפרטורה קיצוניים, לחומרים כימיים ולחומרים רעילים.
  בשל כך ניתן להשתמש בו גם עם חומרים מסוכנים או בתהליכים כימיים.
• למחליף החום גודל קטן ומשקלו נמוך ולכן הוא נחשב למערכת קומפקטית, שניתנת להתקנה גם במצבים של מרחב מצומצם.
• התקנתו נוחה, תפעולו פשוט והוא קל לתחזוקה. ניתן להגיע בתוכו בקלות לפלטות ולאטמים וכן לחלקיו הפנימיים

סוגי הזרימה במחליפי חום השונים

• זרימה מקבילה (זרימה פארללית) – שני הזרמים נכנסים אל מחלף החום בצורה מקבילה בכיוון זהה.
• זרימה נגדית (זרימה אנטיגונאלית) – שני הזרמים נכנסים אל מחלף החום בכיוונים נגדיים.
• זרימה אנכית (זרימה ורטיקאלית) – שני הזרמים מאונכים זה לזה ובשל כך לא קיים קשר בין החום של הזורם הראשון לשני.

ישנם שני סוגי מתכות למחליפי חום

• מחליף חום מפלטות העשויות נירוסטה.
• מחליף חום מפלטות העשויות טיטניום.

מבנה מחליף החום

• פלטות העשויות נירוסטה או טיטניום
• המכלול החיצוני מיוצר מיציקת ברזל או נירוסטה (מקובל בתעשיית המזור שכל חומרי המבנה יהיו מנירוסטה פלב”ם) שאליה מחוברות פלטות האטמים.
• יש בו ארבעה מוצאי מים שמיוצרים מנירוסטה או מטיטניום לכל מעגל חימום / קירור.
• אטמים שהינם עמידים בטמפרטורות גבוהות / נמוכות / חומרים כימיים – הכל על פי הצורך ודרישות הלקוח

כשלקוח מעוניין במחליף חום, יש לבדוק מהו סוג מחליף החום המתאים לו ביותר לצורך עבודת מערכת החימום.
לפי זה נקבע דגם מחליף החום, רמת ההספק שלו וכן חומרי הגלם של הפלטות, המוצאים והאטמים שבו.

סוגים שונים של מחליפי חום שכדאי להכיר

• מחליפי חום סגורים – אלו הם מחליפי חום שאין בהם מגע בין הזורמים. החום מועבר מהזורם החם אל צינור או פלטה שמפרידים ביניהם. למתווך מוצק זה יש מקדם מעבר חום גבוה ודרכו עובר החום אל הזורם הקר ומתפזר שם.
• מחליפי חום פתוחים – בסוג זה של מחליף חום קיים מגע ישיר בין הזורמים, הם מתערבבים זה בזה ומעבירים חום אחד לשני.
  מעבר החום בסוג זה של מחלף חום הינו מקסימלי משום שלא קיים אותו תווך חוצץ, כמו במחלף החום הסגור.
• מחליפי חום מחדשים (רגנרטיביים) – בסוג זה של מחליף חום מצויה יחידה שתפקידה לאגור את החום מהזורם החם ולהעביר אותו לזורם הקר.
  בסוג זה קיים ניצול גבוה יותר של האנרגיה מהגוף החם אל הגוף הקר.

בשיתוף גור טכנולוגיות