ممکن است یک مدل قیمت پایین تری داشته باشد ولی وقتی روی سیستم نصب شد افت فشار زیادی ایجاد کند. یا نتواند دمای خروجی مورد نظر را بدهد. حتی ممکن است بعد از مدتی رسوب یا خوردگی دردسر درست کند.آن موقع دیگر اختلاف قیمت اول کار چندان مهم نیست.

برای همین بهتر است قبل از اینکه برویم سراغ قیمت، یک قدم عقب تر بایستیم و ببینیم اصلا چه مبدلی برای این سیستم لازم داریم.

اگر بخواهیم از یک نقطه شروع کنیم، شناخت مبدل حرارتی و مدل های مختلف آن کمک می کند تصویر بهتری از انتخاب داشته باشیم.

اول ببینیم مبدل قرار است چه کاری انجام بدهد

اصل کار مبدل حرارتی خیلی پیچیده نیست. یک سیال گرم داریم و یک سیال سرد. قرار است گرما از یکی به دیگری منتقل شود، بدون اینکه این دو سیال با هم مخلوط شوند.مشکل از جایی شروع می شود که وارد شرایط واقعی پروژه می شویم.مثلا فرض کنید قرار است روغن یک دستگاه صنعتی را خنک کنیم. دبی روغن چقدر است؟ روغن با چه دمایی وارد مبدل می شود؟ قرار است با چه دمایی بیرون بیاید؟ سمت دیگر مبدل آب داریم یا سیال دیگری؟ فشار هر طرف چقدر است؟همین چند سوال می تواند نوع مبدل را کاملا تغییر بدهد.

در یک پروژه ممکن است مبدل حرارتی پوسته و لوله انتخاب مناسبی باشد. در یک پروژه دیگر، همان ظرفیت را می شود با یک مبدل صفحه ای بسیار جمع و جورتر گرفت.پس بهتر است انتخاب را از خود فرآیند شروع کنیم، نه از عکس محصول.

چرا مبدل صفحه ای بریز این قدر استفاده می شود؟

مبدل صفحه ای بریز یا همان Brazed Plate Heat Exchanger ساختار نسبتا ساده ای دارد. تعدادی صفحه فلزی کنار هم قرار گرفته اند و بین آنها مسیر عبور سیال شکل می گیرد.سیال گرم از یک طرف حرکت می کند و سیال سرد از مسیر جداگانه خودش رد می شود. گرما هم از جداره صفحات عبور می کند.

چیزی که این مدل را جذاب کرده، فشردگی آن است. برای انتقال حرارت مناسب، لازم نیست حتما یک تجهیز خیلی بزرگ داشته باشیم.از طرف دیگر در مدل بریز خبری از گسکت بین صفحات نیست. صفحات با فرآیند Brazing به هم متصل می شوند و یک مجموعه یکپارچه تشکیل می دهند.این ویژگی برای جاهایی که فضای نصب کم است واقعا به درد می خورد.البته نباید از این حرف نتیجه بگیریم که مبدل بریز برای هر کاری بهترین گزینه است. اینجا هم فشار، دما، نوع سیال و شرایط واقعی کار تعیین کننده هستند.

یک اشتباه رایج؛ بریز را با جوشی یکی نگیریم

این دو تا اسم گاهی در بازار قاطی می شوند.مبدل بریز و مبدل جوشی هر دو می توانند بدون گسکت باشند، اما روش اتصالشان یکی نیست.

در مدل بریز، صفحات با فرآیند Brazing به هم متصل می شوند. در مدل جوشی، اتصال با جوشکاری انجام می شود.همین تفاوت در انتخاب تجهیز مهم است.مخصوصا وقتی پروژه فشار یا دمای خاصی دارد، بهتر است دقیق بدانیم درباره کدام نوع مبدل صحبت می کنیم و مشخصات واقعی همان مدل را ببینیم.در خرید صنعتی، اسم های مشابه نباید جای مشخصات فنی را بگیرند.

فشار و دما را شوخی نگیریم

یکی از اولین چیزهایی که باید موقع انتخاب مبدل مشخص شود، فشار و دمای کاری است.مثلا ممکن است یک مبدل برای یک سیستم آب گرم کاملا جواب بدهد. اما همان مدل برای شرایطی با فشار بالاتر یا دمای متفاوت انتخاب مناسبی نباشد.

در مبدل صفحه ای بریز این موضوع جدی تر هم می شود چون صفحات به شکل دائمی به هم متصل شده اند و تجهیز مثل مدل گسکت دار برای باز شدن طراحی نشده است.دمای ورودی و خروجی هر دو طرف باید معلوم باشد. فشار هم همین طور.حتی اگر ظرفیت حرارتی را بدانیم باز هم کار تمام نشده.فرض کنید کسی بگوید «یک مبدل 50 کیلووات می خواهم». خب، این اطلاعات به تنهایی برای انتخاب کافی نیست.باید بدانیم این 50 کیلووات قرار است بین چه سیالاتی منتقل شود، با چه دما و دبی و فشاری.

افت فشار؛ همان چیزی که ممکن است بعدا هزینه درست کند

افت فشار از آن پارامترهایی است که روی کاغذ شاید خیلی جذاب نباشد، ولی در کار واقعی خودش را نشان می دهد.یک مبدل ممکن است انتقال حرارت خوبی داشته باشد، اما اگر افت فشارش بیشتر از چیزی باشد که سیستم تحمل می کند، پمپ مجبور می شود بیشتر کار کند.یعنی مصرف انرژی بالاتر می رود.از آن طرف اگر برای پایین آوردن افت فشار یک مبدل خیلی بزرگ انتخاب کنیم، هزینه خرید و فضای نصب بالا می رود.پس انتخاب مبدل یک جور پیدا کردن تعادل است.نه اینکه همیشه بزرگ ترین مدل را برداریم و نه اینکه فقط برای پایین آوردن قیمت اولیه سراغ کوچک ترین گزینه برویم.

جنس صفحه را هم باید با خود سیال هماهنگ کرد

اینجا دیگر بحث فقط انتقال حرارت نیست.آب معمولی با آب دارای املاح بالا یک رفتار ندارد. روغن هم شرایط خودش را دارد. بعضی سیالات می توانند برای متریال خاصی خورنده باشند.بنابراین جنس صفحات باید با شرایط واقعی سیال جور باشد.اگر این انتخاب اشتباه باشد، ممکن است مبدل از نظر انتقال حرارت کاملا خوب کار کند ولی بعد از مدتی مشکل خوردگی یا افت عملکرد سراغش بیاید.در پروژه های صنعتی این موضوع اهمیت بیشتری دارد چون معمولا قرار نیست تجهیز چند ماه کار کند و کنار گذاشته شود. قرار است مدت زیادی در مدار باشد.

مبدل بریز بیشتر کجا به کار می آید؟

چیلر، هیت پمپ، سیستم های HVAC و بعضی کاربردهای صنعتی از جاهایی هستند که مبدل صفحه ای بریز در آنها زیاد استفاده می شود.

دلیلش هم مشخص است؛ حجم کم و سطح انتقال حرارت مناسب.ولی وقتی طرف دیگر انتقال حرارت هوا باشد، شرایط فرق می کند. آنجا باید سراغ طراحی های مخصوص همان کاربرد رفت.مثلا مبدل حرارتی هوا خنک برای شرایطی طراحی می شود که خنک کاری با هوا انجام می گیرد و پارامترهایی مثل دمای محیط و ظرفیت فن هم وارد ماجرا می شوند.پس اسم مبدل به تنهایی کافی نیست. باید دید فرآیند چه چیزی از ما می خواهد.

قیمت مبدل حرارتی از کجا می آید؟

این سوال را تقریبا همه می پرسند، ولی جوابش یک عدد ثابت نیست.ظرفیت حرارتی، ابعاد، تعداد صفحات، متریال، شرایط فشار و دما و طراحی داخلی روی قیمت اثر دارند.حتی دو مبدل که از بیرون خیلی شبیه به نظر می رسند ممکن است قیمت متفاوتی داشته باشند.برای همین مقایسه قیمت وقتی معنی پیدا می کند که دو تجهیز از نظر مشخصات فنی هم قابل مقایسه باشند.اینکه فقط بگوییم این یکی ارزان تر است، اطلاعات زیادی به ما نمی دهد.گاهی اختلاف قیمت اولیه کم است، ولی هزینه بهره برداری دو تجهیز در طول زمان کاملا فرق می کند.

سازنده مبدل فقط فروشنده نیست

در پروژه صنعتی، سازنده یا تامین کننده فنی قرار نیست فقط یک عدد قیمت بفرستد.حداقل باید بتواند درباره شرایط کار سوال بپرسد.مثلا دبی چقدر است؟ فشار کاری چیست؟ سیال چیست؟ دما چقدر است؟ محدودیت نصب داریم یا نه؟این سوال ها شاید اول کار کمی وقت بگیرند، ولی جلوی انتخاب اشتباه را می گیرند.

اکسرلند هم در حوزه تجهیزات انتقال حرارت و انواع مبدل ها فعالیت دارد و انتخاب تجهیز را بر اساس شرایط پروژه مطرح می کند.در خرید صنعتی، همین بخش مشاوره فنی گاهی از چند درصد اختلاف قیمت مهم تر می شود.

قبل از اینکه قیمت بگیریم چه اطلاعاتی آماده کنیم؟

اگر می خواهیم پیشنهاد فنی درست بگیریم، بهتر است این اطلاعات را از قبل جمع کنیم:

نوع سیال گرم و سرد، دبی هر طرف، دمای ورود و خروج، فشار کاری، ظرفیت حرارتی و اگر داریم محدودیت افت فشار.فضای نصب هم مهم است.

این اطلاعات باعث می شود پیشنهادهایی که می گیریم واقعا قابل مقایسه باشند.مثلا اگر یک تامین کننده بر اساس آب و یک فشار مشخص قیمت داده باشد و دیگری بر اساس شرایط کاملا متفاوت، مقایسه دو عدد قیمت چندان فایده ای ندارد.در آخر هم یک نکته ساده باقی می ماند.مبدل حرارتی را نباید فقط به چشم یک قطعه فلزی با چند اتصال دید. این تجهیز بخشی از یک سیستم است و باید با همان سیستم جور باشد.هرچقدر انتخاب اولیه دقیق تر باشد، احتمال اینکه بعدا مجبور شویم برای اصلاح عملکرد، تعویض تجهیز یا تغییرات سیستم هزینه کنیم کمتر می شود.حالا فرض کنیم اطلاعات پروژه را جمع کرده ایم و مشخص شده که مبدل صفحه ای برای کار ما مناسب است.باز هم نمی شود مستقیم رفت سراغ خرید.

چون خود مبدل های صفحه ای هم مدل های مختلفی دارند. مثلا بریز، گسکت دار و مدل های دیگر. انتخاب بین اینها هم به شرایط کار برمی گردد.

گسکت دار چه زمانی انتخاب بهتری است؟

مبدل صفحه ای گسکت دار یک مزیت مهم دارد؛ می توان مجموعه صفحات را باز کرد.این موضوع در بعضی پروژه ها خیلی کاربردی است. مخصوصا وقتی سیال مستعد رسوب باشد یا قرار باشد مبدل مرتب سرویس شود.در چنین شرایطی دسترسی به صفحات و امکان تمیزکاری می تواند کار را راحت تر کند.برای همین بررسی مبدل حرارتی صفحه ای گسکت دار برای بعضی کاربردها منطقی است.ولی گسکت دار بودن هم محدودیت های خودش را دارد. جنس گسکت، دما، نوع سیال و شرایط کاری باید با هم جور باشند.پس باز هم نمی شود گفت یک مدل برای همه پروژه ها بهتر است.

بریز بهتر است یا گسکت دار؟

جواب کوتاه این است: بستگی دارد.اگر فضای نصب محدود باشد و یک تجهیز فشرده بخواهیم، مبدل بریز می تواند گزینه خوبی باشد.اگر باز کردن مبدل برای تمیزکاری و تعمیرات اهمیت زیادی داشته باشد، گسکت دار می تواند مزیت خودش را نشان بدهد.این دو را نباید فقط با قیمت مقایسه کرد.نوع سیال، شرایط کاری و برنامه تعمیرات هم باید وسط تصمیم باشند.

وقتی پای روغن وسط است

خنک کردن روغن با آب یا سیال دیگری در خیلی از تجهیزات صنعتی اتفاق می افتد.روغن با آب رفتار یکسانی ندارد و خواص جریان آن روی انتخاب مبدل اثر می گذارد.برای همین در سیستم های هیدرولیک، گیربکس و بعضی ماشین آلات صنعتی باید دبی روغن و دمای مورد نظر دقیق مشخص شود.در چنین کاربردهایی مبدل خنک کن روغن می تواند یکی از گزینه های قابل بررسی باشد.ولی حتی اینجا هم نمی شود فقط با گفتن «کولر روغن می خواهم» مدل انتخاب کرد.باید معلوم باشد چه روغنی داریم، دبی چقدر است، دمای ورود و خروج چقدر است و سیال خنک کننده چیست.

مبدل حرارتی الکتریکی داستان خودش را دارد

بعضی وقت ها هدف پروژه انتقال گرما بین دو سیال نیست. سیستم به گرمایش مستقیم با برق نیاز دارد.اینجا دیگر باید پارامترهای مربوط به برق و المنت هم وارد محاسبات شوند.توان مورد نیاز، نوع سیال، دمای کاری، کنترل دما و شرایط ایمنی هم مهم می شوند.در چنین پروژه ای مبدل حرارتی الکتریکی را باید بر اساس کاربرد واقعی بررسی کرد.یعنی صرف اینکه اسم محصول مبدل حرارتی است، دلیل نمی شود همان معیارهایی را که برای یک مبدل صفحه ای معمولی داریم اینجا هم عینا استفاده کنیم.

مبدل حرارتی صفحه ای اکسرژی را چطور ببینیم؟

اینجا بهتر است بین نام برند و مشخصات فنی تفاوت بگذاریم.اکسرژی به عنوان برند مهندسی و تولیدکننده تجهیزات تاسیسات صنعتی معرفی شده و حوزه فعالیت آن شامل تجهیزات انتقال حرارت و مبدل های حرارتی است.بنابراین وقتی عبارت مبدل حرارتی صفحه ای اکسرژی را می بینیم، بهتر است فقط به اسم برند اکتفا نکنیم.مدل، ظرفیت، فشار، دما، متریال و شرایط کاری را هم باید ببینیم.در خرید تجهیزات صنعتی، برند مهم است ولی مشخصات فنی تعیین می کند تجهیز واقعا برای پروژه مناسب هست یا نه.

تعداد صفحه بیشتر یعنی مبدل بهتر؟

نه.این یکی از همان چیزهایی است که گاهی در مقایسه های بازار دیده می شود.تعداد صفحات بیشتر می تواند سطح انتقال حرارت را افزایش دهد، ولی به تنهایی معیار انتخاب نیست.اگر طراحی درست نباشد، زیاد شدن تعداد صفحات ممکن است روی افت فشار یا ابعاد تجهیز اثر بگذارد.از آن طرف برای یک پروژه مشخص شاید یک مبدل کوچک تر کاملا جواب بدهد.بنابراین تعداد صفحات باید نتیجه انتخاب مهندسی باشد، نه هدف انتخاب.

یک نکته درباره خرید مبدل حرارتی

اگر قرار است برای یک پروژه قیمت بگیریم، بهتر است مشخصات را همراه درخواست قیمت بفرستیم.مثلا به جای اینکه فقط بنویسیم «مبدل 100 کیلووات می خواهم»، شرایط را هم بگوییم.سیال چیست؟دمای ورود و خروج چقدر است؟دبی چقدر است؟فشار کاری چطور؟افت فشار مجاز داریم یا نه؟این اطلاعات باعث می شود پیشنهاد فنی دقیق تر باشد.از طرف دیگر بعدا هم راحت تر می توانیم دو پیشنهاد را کنار هم بگذاریم و ببینیم واقعا داریم دو تجهیز مشابه را مقایسه می کنیم یا نه.

قیمت پایین همیشه یعنی خرید بهتر؟

نه، و این را در تجهیزات صنعتی باید جدی گرفت.فرض کنید یک مبدل کمی ارزان تر باشد ولی افت فشار بیشتری ایجاد کند. اگر این اختلاف باعث افزایش مصرف انرژی شود، بعد از مدتی همان پولی که اول کار ذخیره کرده ایم از جای دیگری برمی گردد.

یا فرض کنید متریال برای شرایط سیال مناسب نباشد. هزینه تعمیر یا تعویض دیگر قابل مقایسه با اختلاف قیمت اولیه نیست.برای همین بهتر است قیمت را کنار مشخصات فنی ببینیم.نه جدا از آن.

سازنده مبدل در این میان چه کاری باید انجام بدهد؟

وقتی صحبت از سازنده یا تامین کننده فنی می شود، انتظار فقط ارائه قیمت نیست.باید بتواند شرایط پروژه را بفهمد.مثلا اگر سیال خاصی داریم، باید درباره آن سوال شود. اگر فشار بالاست، باید محدودیت های تجهیز مشخص شود.اگر فضای نصب محدود است، ابعاد هم وارد انتخاب می شود.

اکسرلند در حوزه تجهیزات انتقال حرارت، مبدل های صفحه ای، مبدل های پوسته و لوله، مبدل های هوا خنک و کولرهای روغن فعالیت دارد. اطلاعات موجود درباره مجموعه نیز روی بررسی شرایط کاری و انتخاب تجهیز متناسب با پروژه تاکید دارد.این قسمت از خرید شاید روی فاکتور دیده نشود، ولی در عمل می تواند خیلی مهم باشد.

اگر خنک کاری با هوا باشد چه؟

در بعضی پروژه ها آب خنک کننده در دسترس نیست یا استفاده از آن از نظر اقتصادی و اجرایی منطقی نیست.اینجا مبدل های هوا خنک وارد بحث می شوند.ولی این مدل هم فقط یک فن و چند لوله نیست.دمای محیط، ظرفیت حرارتی، شرایط نصب، جریان هوا و طراحی کویل یا سطح انتقال حرارت روی عملکرد اثر دارند.به همین دلیل اگر پروژه از نوع خنک کاری با هوا باشد، مبدل حرارتی هوا خنک باید بر اساس شرایط همان پروژه بررسی شود.

از کجا بفهمیم انتخاب مبدل درست نبوده؟

گاهی نشانه خیلی واضح است.مثلا مبدل نمی تواند دمای خروجی مورد انتظار را تامین کند.یا افت فشار بیشتر از چیزی است که در طراحی سیستم در نظر گرفته شده.گاهی هم تجهیز در شروع کار خوب است ولی بعد از مدتی عملکردش افت می کند.اینجا نباید سریع نتیجه بگیریم که خود مبدل خراب بوده.

ممکن است رسوب ایجاد شده باشد. شاید سیال شرایطی داشته که از ابتدا در انتخاب دیده نشده. حتی ممکن است دبی واقعی سیستم با عددی که موقع طراحی در نظر گرفته شده فرق کرده باشد.اول باید علت مشخص شود، بعد سراغ راه حل برویم.

یک روش ساده برای اینکه خرید اشتباه نکنیم

اگر بخواهم کل بحث را خیلی خودمانی جمع کنم، مسیر کار این است:اول ببینیم قرار است چه چیزی را گرم یا سرد کنیم.بعد دبی را مشخص کنیم.دمای ورود و خروج را در بیاوریم.فشار کاری را مشخص کنیم.بعد ببینیم چه نوع مبدلی برای این شرایط منطقی تر است.اگر صفحه ای بود، بریز و گسکت دار را با توجه به شرایط کار مقایسه کنیم.بعد برویم سراغ متریال و ابعاد.و تازه بعد از اینها قیمت ها را کنار هم بگذاریم.

این روش شاید در نگاه اول کمی وقت گیر باشد، ولی جلوی یک اشتباه خیلی رایج را می گیرد؛ اینکه اول قیمت بگیریم و بعد سعی کنیم پروژه را با همان محصول جور کنیم.

یک مبدل خوب لزوما گران ترین مبدل نیست

این را شاید بشود مهم ترین نکته کل بحث دانست.برای یک پروژه ممکن است مدل گران تر واقعا لازم باشد.برای پروژه دیگری همان مدل فقط هزینه اضافه روی دست کارفرما می گذارد.مبدل خوب، مبدلی است که با شرایط واقعی سیستم جور باشد.نه اینکه فقط مشخصاتش روی کاغذ بزرگ تر باشد.برای همین اگر قصد خرید مبدل حرارتی داریم، بهتر است قبل از مقایسه قیمت، شرایط کاری را مشخص کنیم.این کار هم انتخاب را راحت تر می کند و هم باعث می شود پیشنهادهای دریافتی قابل مقایسه باشند.

آخر کار چه چیزی مهم تر از قیمت است؟

بعد از همه این بحث ها برمی گردیم به همان سوال اول.قیمت مهم است. خیلی هم مهم است.ولی قیمت باید بعد از مشخص شدن نیاز فنی بررسی شود.اگر ظرفیت، فشار، دما، دبی و نوع سیال مشخص نباشد، قیمت به تنهایی عدد چندان مفیدی نیست.از طرف دیگر اگر نیاز فنی مشخص شده باشد، می توانیم بین چند گزینه واقعی تصمیم بگیریم.در این مرحله اکسرلند هم می تواند به عنوان یکی از مراجع بررسی و تامین تجهیزات انتقال حرارت مورد توجه قرار بگیرد.در نهایت انتخاب مبدل بیشتر از اینکه مسابقه قیمت باشد، مسئله انتخاب درست است.

ممکن است دو مبدل از بیرون خیلی شبیه باشند. ولی وقتی فشار، دما، دبی، جنس صفحات و افت فشار را کنار هم می گذاریم، تازه معلوم می شود کدام یکی واقعا به درد پروژه می خورد.و این دقیقا همان جایی است که یک خرید معمولی از یک خرید مهندسی جدا می شود.