خدمات
همکاران ما در شرکت دانش بنیان ثنا مبدل توسعه پارس با شبیه‌سازی و مدل‌سازی جریان در مبدل های حرارتی با استفاده از ابزارهای نوین طراحی و شبیه سازی، عملکرد مبدل را قبل از ساخت پیشبینی کرده و سپس با تکیه بر دانش، خلاقیت و تجربه خود به طراحی و ساخت مبدلی با عملکرد و بهره وری بالا و متناسب با شرایط ویژه عملیاتی فرایند می پردازند.
ثنا مبدل توسعه پارس همواره در تلاش بوده است تا به منظور پاسخگویی به نیازهای متنوع صنایع، دانش فنی و فعالیتهای تحقیق و توسعه را در اولویت برنامه های توسعه خود قرار دهد. این شرکت با همگام سازی تکنولوژی ساخت و تجهیزات تست با پیشرفت های روز دنیا و همچنین ارایه آموزشهای لازم به پرسنل خود، توانسته است سطوح کیفی محصولات را ارتقا دهد.
به منظور پاسخگویی به نیاز های مشتریان، واحد تحقیق و توسعه ثنا مبدل با همکاری واحد مهندسی و هماهنگ با نیازهای مشتری، اقدام به طراحی به صورت سفارشی می نماید.
پلیت (Plate)
المان اصلی در مبدل حرارتی صفحه ای، صفحه یا پلیت فلزی با الگوی شورون یا استخوان ماهی است. علاوه بر این صفحات که وظیفه انتقال حرارت را بر عهده دارند، مبدل حرارتی صفحه ای شامل واشر، فریم های جلو و پشت و پیچ و مهره ها است. واشرها بین صفحات قرار می گیرند (واشر قفل دار یا چسبی) و مجموعه صفحات و واشرها به وسیله پیچ و مهره ها بین دو فریم فلزی ثابت میشوند. به این ترتیب مبدل تحت فشار سیال میتواند عمل کند.
صفحات حرارتی از جنس SS304 و SS316 و SMO و Hastelloy و یا تیتانیوم و با ضخامت بین ۰٫۵ تا ۱ میلیمتر ساخته میشوند. بسته به کاربرد و نوع سیال، جنس صفحات و واشرها تغییر می کند.
• برای کاربرد های با خورندگی پایین معمولا از جنس استیل ۳۰۴ برای صفحات استفاده میشود.
• در اکثر کاربرد ها از متریال استیل ۳۱۶-L یا فولاد نگیر استفاده میشود.
• برای آب نمک به ویژه آب دریا از تیتانیوم گرید ۱ (Titanium Gr.1) استفاده میشود.
• برای سیالات خورنده نظیر اسید های متوسط تا نسبتا قوی (اسید سولفوریک) از آلیاژهای پایه نیکل نظیر هستلوی – Hastelloy استفاده میشود.
هر صفحه به طور معمول ۴ سوراخ پورت دارد که اجازه ورود و خروج سیال به فضای بین صفحات را میدهد. پس از ورود سیال از طریق پورتها از ناحیه توزیع عبور میکند. وظیفه این ناحیه، توزیع یکنواخت سیال در عرض صفحه حرارتی است و انتقال حرارت بین دو سیال در دو سمت ناحیه انتقال حرارت اتفاق میافتد.
- انتقال حرارتسرعت بالا در انتقال حرارت
- مصرف انرژی صرفه جویی در مصرف انرژی
- استقامت تحمل فشار و دمای بالاتر
- اقتصادی کاهش میزان هدر رفت سیال
- سرویس و نگهداری کمترین میزان نشست مواد و رسوب
- استحکام استحکام و مقاومت ساختاری مبدل
گسکت
در مبدل های حرارتی واشردار یکی دیگر از قسمتهای مهم واشرهای لاستیکی(گسکت) می باشند که وظیفه آبندی کانال ها و هدایت سیال را به درون شیارهای مبدل به عهده دارند. این واشرها دارای جنس های متفاوتی می باشند از جمله NBR, EPDM, HNBR, Viton,… که با توجه به نوع سیال و فشار و دمای کاری انتخاب می شوند.
جنس واشر ها عموما لاستیکی است. ماده پایه این واشر ها EPDM و NBR و FKM یا Viton و یا HNBR است.
• برای سیال آب و شیر، جنس واشر یا گسکت معمولا EPDM است.
• برای روغن ها معمولا جنس واشر NBR و HNBR است.
• و در مواقعی که سیال خورنده است یا دمای سیال خیلی بالا است (نزدیک به ۲۰۰ درجه سانتی گراد) از جنس FKM که با نام تجاری Viton – وایتون شناخته میشود، برای واشر ها استفاده میشود.
فریم
دو صفحه بزرگ و ضخیم فلزی هستند که در ابتدا و انتهای مبدل نصب شده و صفحات انتقال حرارت بین آن دو قرار می گیرند. فریم ابتدای مبدل حرارتی صفحه ای بصورت ثابت (Fixed Cover) و فریم انتهای مبدل بصورت متحرک می باشد(Movable Cover) .
پس از آماده سازی نقشه‌های ساخت و تعیین مدل مبدل و متریال مورنیاز، فریم‌های مبدل توسط دستگاه‌های برش CNC با دقت 01/0 میلیمتر و بسته به جنس فریم توسط دستگاه برش هوا گاز، پلاسما و یا واترجت بریده میشود.
و در نهایت فریم توسط پیچ و مهره های استاندارد و ابزار های ویژه هیدرولیکی و پنوماتیکی، مونتاژ و آماده صفحه گذاری میگردد.
میله راهنما
یک عدد میله در پایین مبدل (Guide Bar) که تمام پلیت ها را در یک مسیر و بصورت صاف و پشت سرهم نگه می دارد و وظیفه هدایت صفحات را به عهده دارد و معمولا از جنس استنلس استیل (فولاد زنگ نزن) ساخته میشود.
- ظرفیت پرس kN 50,000 ~ 400,000
- ظرفیت کوشن kN 500
- کورس اسلاید mm 340
- کورس کوشن mm 50
- ابعاد صفحه کوشن 1250 x 1600 mm
- تعداد و توان موتور 1 x 18.5 kw
- حداکثر دهانه 400 mm
- ابعاد میز اسلاید 1250 x 1600 mm
- سرعت سقوط آزاد 20 ~ 30 mm/s
- سرعت پایین آمدن 20 ~ 30 mm/s
- سرعت زیر بار 0.2 ~ 0.3 mm/s
- سرعت برگشت 10 ~ 20 mm/s
محمد علی نوع پرست
موءسس و رئیس هیئت مدیره
اهداف برپایی سیستم مدیریت کیفیت
گواهی نامه مدیریت کیفیت ISO 9001 – 2008 از موسسه
مبدل حرارتی پوسته لوله
مبدل حرارتی پوسته و لوله نوعی مبدل حرارتی است که کاربرد وسیعی در صنایع شیمیایی مانند واحدهای تقطیر نفت خام دارد. همانطور که از نام آن پیداست این مبدل از یک مخزن استوانه‌ای شکل بزرگ (پوسته) در فشار بالا و تعدادی لوله در داخل آن تشکیل شده است. مایع در داخل لوله‌ها حرکت میکند و بخار داغ بر روی لوله‌ها و درون پوسته جریان دارد. به علت تعداد زیاد این لوله‌ها و سطح تماس بالایی که ایجاد میکند، حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل شده و مایع را به جوش می‌آورد.
شرایط کاری مبدل حرارتی پوسته و لوله:
- قابلیت تحمل بالاترین دماها و فشارهای سیالاتی با توجه به ساختار مستحکم آن
- قابلیت طراحی و ساخت با مواد اولیه مخصوص (مانند استیل) در کاربردهای خاصی که سیالات خاصیت خورندگی دارند.
مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی( بریز Brazed)، جوشی
مبدلهای صفحه ای بریز یا لحیمی یکی از پرکاربردترین تجهیزات انتقال حرارت هستند. این نوع مبدل حرارتی فشرده عملکردی فوق العاده با کمترین هزینه ممکن را ارائه میدهد. انتخاب مبدل بریز برای پروژه های گرمایشی و سرمایشی منجر به صرفه‌جویی در فضای نصب، انرژی و تعمیرات خواهد شد.
در مقایسه با سایر انواع مبدلهای حرارتی، مبدلهای بریز بسیار فشرده هستند. فضای نصب یک مبدل بریز میتواند یک دهم مبدل پوسته لوله یا نصف یک مبدل صفحه ای واشردار باشد. این موضوع به ویژه در سیکلهای تبرید که نیاز به شارژ مبردهای گران قیمت دارند بسیار تاثیرگذار است.
عدم نیاز به واشرهای آب‌بند و سازه نگهدارنده منجر گردیده است تا چیزی نزدیک به 95% متریال استفاده شده در این نوع مبدل سطح حرارتی مفید را تشکیل دهد. هم چنین عدم وجود واشرهای لاستیکی ریسک نشتی را کاهش داده است. این موضوع منجر به عملکرد حرارتی و هیدرولیکی پایدار تجهیز و کاهش هزینه‌های تعمیرات و توقف مبدل گردیده است.
در واقع مبدل صفحه‌ای لحیم شده از تعداد زیادی صفحات فولادی به هم فشرده که توسط مس به یکدیگر جوش داده شده‌اند، ساخته میشود. همچنین با توجه به نوع فرآیند ممکن است از نیکل یا فلزهای دیگر برای جوشکاری استفاده شود. علاوه بر جوش کردن نقاط پیرامون هر صفحه، نقاط اتصال جناقی درونی هم جوش داده می شوند.
بنابراین از مهم ترین ویژگی‌های مثبت این گروه از مبدل‌ها می‌توان به تحمل فشار بسیار زیاد در آنها اشاره نمود.
شرایط کاری مبدل حرارتی صفحه ای لحیمی :
- فشار عملیاتی : 30bar
- حداقل دمای کاری: 180 و تا بیش از 200 عمل می کنند.
(البته نوع لحیم کاری شده با نیکل تا دمای 400 و فشار 16bar را تحمل می کند.)
- مواد اولیه سطوح تبادل دما : ورقهای استیل (316) به همراه فویل مس (یا نیکل، بسته به سیال مورد نظر)
-
مبدل حرارتی صفحه ای جوشی
در مبدلهای صفحه ای جوشی از جوش لحیم استفاده میشود مگر اینکه سیال خورنده مس باشد که در اینصورت از موادی مثل نیکل به عنوان ماده جوشکاری استفاده میشود.
هر صفحه با استفاده از فرآیند جوشکاری به صفحه بعدی وصل شده و نهایتا با قرار گرفتن مجموعه صفحات درون یک پوسته یا بدنه، مبدل حرارتی صفحه‌ای جوشی ساخته میشود.
نقش ورقهای فلزی، ایجاد سطوح تبادل دما بوده و آب‌بندی سطوح تبادل دما نسبت به یکدیگر، توسط فرآیند جوشکاری تامین میشود. چیدمان خاص سطوح تبادل دما و نحوه جوش صفحات به یکدیگر، شرایطی را ایجاد می‌نماید که حرکت سیال‌های گرم و سرد را از مجراهای ایجاد شده توسط صفحات، به صورت یک در میان و متناوب ممکن می‌سازد.
مبدل حرارتی صفحه ای جوشی به ویژه با فرایندهای دمای بالا تا 1000 سازگار هستند.
شرایط کاری مبدل حرارتی صفحه ای جوشی :
· حداکثر فشار کاری: 100bar
- حداکثر دمای کاری: 400ᵒC
- مواد اولیه سطوح تبادل دما : انواع استیل ضدزنگ ، آلیاژهای تیتانیوم ، آلیاژهای نیکل
مبدل حرارتی جوشی بلاک
مبدل حرارتی جوشی بلاک راهکار ایده آل انتقال حرارت برای سیالات خورنده، دما بالا و یا فشار نسبتا بالا است. ساختار باز شونده این مبدل سبب شده که تمیزکاری و نگهداری این نوع مبدل حرارتی بسیار آسان و کم هزینه باشد.
قلب مبدل بلاک یک دسته صفحه اعوجاج‌دار از جنس استنلس استیل و یا سایر آلیاژها است که به صورت متناوب به یکدیگر جوش داده شده و تشکیل یک هسته انتقال حرارت صلب و یکپارچه را داده اند. دو سیال سرد و گرم به صورت متناوب در کانال‌ها که از صفحات اعوجاج‌دار جوش شده تشکیل شده‌اند، جریان می‌یابند. آرایش جریان در کانال به صورت Cross flow است. افزایش سرعت جریان به منظور افزایش نرخ انتقال حرارت و همچنین افزایش تنش برشی جهت کاهش نرخ تشکیل رسوب از طریق ایجاد آرایش چند پاس انجام می‌گیرد. همچنین استفاده از شورون با زاویه ۴۵ درجه امکان شستشوی مکانیکی هسته انتقال حرارت مبدل بلاک را فراهم می‌آورد.
آرایش چند پاس مبدل بلاک این مبدل را به انتخابی ایده آل برای سیالات مایع-مایع با دبی‌های متفاوت و یا ویسکوزیته متفاوت تبدیل نموده است. همچنین، تنوع انتخاب سایز پورت های مبدل سبب کارآیی بالای آن در جریان‌های دوفازی نظیر کندانسورها و اواپراتورها گردیده است.
شرایط کاری مبدل حرارتی بلاک :
فشار طراحی: 40 bar
دمای طراحی: 300
جنس صفحات: SA-240 Type 316L, SB-265 Gr.1 (Ti)
سیستم CIP
سیستم CIP برگرفته از سه کلمه cleaning in place است.
که به معنای شستشو در محل ( شستشو سرخود) می‌باشد. سیستم CIP یک روش تمیز کردن سطوح داخلی لوله‌ها، تجهیزات فرآوری، فیلترها و اتصالات مرتبط در کارخانجات، بدون نیاز به نیروی انسانی، دخالت دست و همچنین جداسازی بخش یا بخش‌هایی از دستگاه با استفاده از یک ضدعفونی کننده سطح بالا است.
قطعاتی که در سیستم‌های CIP مختلف معمولا وجود دارند شامل این موارد است:
- منبع آب
- تجهیزات اندازه‌گیری
- کنترلرPLC
- صفحه نمایش لمسی
- سیستم دوزینگ
- مبدل حرارتی
- تانک ورودی و تانک خروجی
- شیرهای چرخش با قابلیت تغییر دور و فشار
- شیرهای اتوماتیک
- پمپ‌های مواد شیمیایی
- نمودار ثبت کننده فرآیند
دمای بالا و مواد شیمیایی در سیستم CIP معمولا برای بهبود فرآیند تمیز کردن به کار برده میشوند. ثابت نگه داشتن غلظت ماده شیمیایی، میزان آب مورد استفاده، زمان و دمای شستشو در این سیستم مشکل است.
سیستم CIP مبدل های حرارتی
این نوع سیستم شستشو برای تمیز کردن انواع مختلف مبدلهای حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ساختار این سیستم از جنس فولاد ضد زنگ (استینلس استیل) است. مبدلهای حرارتی مختلفی همچون مبدلهای حرارتی صفحه‌ای واشردار یا جوشی، مبدلهای پوسته و لوله توسط این سیستم شستشو می‌گردند. این سیستم شستشو رسوبات باقی‌مانده در صفحات مبدل‌ها را تمیز میکند. عملیات تمیز کردن با این واحد شستشو بدون نیاز به باز کردن دستگاه صورت می‌گیرد.
مراحل عملکرد سیستم
ابتدا این واحد CIP از طریق شیلنگ که طول هر کدام 4 متر است به پورت‌های ورودی و خروجی مبدل حرارتی موردنظر متصل میگردد. درون تانک سیستم، ماده شوینده (دوستدار محیط زیست) با آب مخلوط میگردد و سپس حرارت می‌بیند. این محلول تمیز کننده به مدت چند ساعت درون مبدل به گردش در می‌‌آید. سپس فرآیند تخلیه و پس از آن شستشوی نهایی صورت می‌گیرد. در نهایت این واحد CIP به راحتی از مبدل جدا میگردد.
مراحلی که معمولا در سیستم CIP انجام میشود:
- استفاده از آب با فشار بالا برای از بین بردن باقی‌مانده‌های مواد موجود در تجهیزات.
- تمیز کردن با مواد قلیایی که چربی‌ها و پروتئین‌ها را در خود حل میکند.
- شستشو با آب.
- تمیز کردن با مواد اسیدی که مواد قلیایی باقی مانده در سطح تجهیزات کارخانجات را خنثی میکند.
- آبکشی نهایی که در این مرحله از آب سرد استفاده میشود.
ساختار سیستم
پمپ به کار رفته و همچنین هیتر یا گرم‌کننده در این نوع سیستم شستشو به ترتیب با هوا و بخار فعالیت می‌کنند بنابراین هیچ گونه اتصالات الکتریکی صورت نمی‌گیرد. بخار مورد نیاز برای فرآیند حرارت‌دهی به درون محلول تزریق میگردد. تمام قطعات در تماس با محلول شوینده یا قطعات خیس شونده (wetted parts) همچون پمپ‌ها و شیرهای به کار رفته از فولاد ضد زنگ مدل AISI 304 و AISI 316 می‌باشند. پمپ سیستم از نوع دیافراگمی است. دیافراگم پمپ این سیستم از نوع الاستومر مقاوم به اسید و باز تشکیل شده است (EPDM). این نوع سیستم باعث میگردد جریان مواد در مبدل به صورت برگشت‌پذیر هم انجام شود.
فوایدی که سیستم CIP برای صنایع دارد به شرح زیر می‌باشد:
تمیزکاری سریع‌تر و نیاز به نیروی انسانی کمتر و در نتیجه قابلیت تمیزکاری با تکرار بالاتر، از آن مهم‌تر کاهش خطرات ناشی از تماس انسان با مواد شیمیایی به کار رفته در فرآیند تمیزکاری.
همانطور که گفته شد در صنایع و در تاسیسات تولیدی، تمیز کاری قابل تکرار و قابل اعتماد و موثر از نهایت اهمیت برخوردار می‌باشد. به منظور تمیزکاری کافی ماشین آلات تولیدی، دستگاه‌ها می‌بایست از سطوح ساخته شده و یا پوشیده شده از فولاد ضد زنگ با سطح صاف و صیقلی برخوردار باشند و همچنین سیستم لوله‌کشی داخلی و اتصال دهنده‌ی بخش‌ها باید دارای اتصالات قابل تمیز کردن باشد.
ماده‌ی تمیز کننده مورد استفاده نیز باید دارای خصوصیاتی باشد که بتواند به طور مناسب و قابل قبول چه از نظر فیزیکی و چه از نظر شیمیایی با مواد باقی مانده در داخل دستگاه واکنش داده و آنها را پاک کند.
مزایای سیستم شستشوی CIP
- سیستم شستشوی CIP اشتباهات را به حداقل می رساند. تمیز کردن خودکار احتمال خطای انسانی را که می تواند به ایجاد یک محصول ناامن کمک کند˓ کاهش می دهد.
- سیستم CIP کارکنان را ایمن نگه می دارد؛ با دارا بودن محلول های تمیز کننده در درون سیستم، میزان تماس پرسنل با مواد شیمیایی کاهش می یابد.
- سیستم CIP زمان تولید را بیشتر می کند. سیستم CIP با ایجاد یک مکانیسم سریع در ضدعفونی، زمان بیشتری برای تولید محصول صرف می کند.
- افزایش کیفیت محصول؛ تمیز کردن قابل اطمینان و قابل تکرار به معنای کیفیت و ثبات پایدار محصول نهایی است.
با استفاده صحیح از محصولات در سیستم شستشوی CIP :
-
- کشش سطحی آب کاهش می یابد
- نفوذ محلول تمیز کننده به جامدات راحت تر می شود
- شکستن نیروهای پیوند بین جامدات و سطح داخل سیستم شستشوی CIP
- چربی ها را نرم می کند تا بتواند آنها را از بین ببرد
- برای تمیز کردن آسان تر جامدات را حل می کند
عواملی که بر روی کارایی سیستم CIP اثر می‌گذارند شامل:
- دمای محلول تمیزکننده: افزایش دما باعث افزایش کارایی میگردد در واقع مولکول‌ها با سرعت بیشتری آلودگی را از بین می‌برند.
- غلظت ماده تمیزکننده: با افزایش غلظت ماده شیمیایی تمیز کردن بهتر انجام میشود. زیرا قابلیت اتصال ماده با سطح افزایش پیدا میکند. غلظت های مورد نیاز از پراکسیدین بسیار کمتر است از غلظت مواد ضدعفونی کننده مشابه.
- زمان تماس محلول ضدعفونی کننده با تجهیزات: افزایش زمان تماس باعث افزایش کارایی فرآیند ضدعفونی میگردد. زمان تماس برای انجام ضدعفونی توسط پراکسیدین که یک ضد عفونی کننده سطح بالا است، بین ۱۰ تا ۲۰ دقیقه است.
- فشار ایجاد شده حاصل از محلول ضد عفونی کننده: جریان غیریکنواخت (آشفته) محلول مورد استفاده با ایجاد یک نیروی ساینده آلودگی‌ها را بهتر از بین می‌برد.
در نهایت سیستم خودکار شست‌وشو در محل مبدلهای حرارتی صفحه‌ای با کنترل از راه دور فرآیند شست‌وشوی مبدلهای حرارتی را بسیار آسان‌تر، سریع‌تر و کم هزینه‌تر نسبت به گذشته کرده است و میتواند با انجام عملیات اسیدشویی، رسوب مبدل‌ها را از بین ببرد و راندمان کاری مبدل را تا حد بسیار قابل توجهی افزایش دهد.
