प्लेट टाइप एक्सचेंजर के फायदे एवं नुकसान

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1. लाभ 1: उच्च ऊष्मा संचरण गुणांक। ट्यूब-शेल प्रकार के हीट एक्सचेंजरों की संरचना, मजबूती के दृष्टिकोण से बहुत अच्छी होती है; लेकिन ऊष्मा संचरण के दृष्टिकोण से यह इतना आदर्श नहीं है। क्योंकि जब तरल पदार्थ शेल चैनलों में बहता है, तो ब्रेकडाउन प्लेट–शेल, ब्रेकडाउन प्लेट–हीट एक्सचेंज ट्यूब, एवं ट्यूब बंडल–शेल के बीच वैकल्पिक मार्ग बन जाते हैं। इन बायपास मार्गों से गुजरने वाला तरल, ऊष्मा-आदान-प्रदान में पूरी तरह से भाग नहीं ले पाता है। जबकि प्लेट-टाइप एक्सचेंजरों में कोई बायपास नहीं होता, एवं प्लेटों पर मौजूद तरंगाकार संरचनाओं के कारण तरल पदार्थ की गति कम होने पर भी उसमें अशांति उत्पन्न हो जाती है। इसलिए, प्लेट-टाइप एक्सचेंजरों में ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक अधिक होता है; आम तौर पर यह ट्यूब-शेल टाइप एक्सचेंजरों की तुलना में 3 से 5 गुना अधिक होता है। 2: कम जगह लेना – प्लेट-आधारित हीट एक्सचेंजरों की संरचना संकीर्ण होती है; प्रति इकाई आयतन में हीट एक्सचेंजिंग क्षेत्रफल, ट्यूब-शेल आधारित हीट एक्सचेंजरों की तुलना में 2 से 5 गुना अधिक होता है। इसके अलावा, ट्यूब-शेल आधारित हीट एक्सचेंजरों की तरह इनमें ट्यूबों को निकालने हेतु विशेष जगह की आवश्यकता नहीं होती। इसलिए, समान हीट एक्सचेंजिंग कार्य को पूरा करने हेतु, प्लेट-आधारित हीट एक्सचेंजरों को ट्यूब-शेल आधारित हीट एक्सचेंजरों की तुलना में लगभग 1/5 से 1/10 ही जगह की आवश्यकता होती है। 3: हल्का वजन – प्लेट-आधारित एक्सचेंजरों में प्लेटों की मोटाई केवल 0.6–0.8 मिमी होती है, जबकि ट्यूब-आधारित एक्सचेंजरों में एक्सचेंज ट्यूबों की मोटाई 2.0–2.5 मिमी होती है। ； ट्यूब-एन्केस्ड हीट एक्सचेंजर का एन्केस, प्लेट-टाइप हीट एक्सचेंजर के फ्रेम की तुलना में कहीं अधिक भारी होता ह एक ही ऊष्मा-आदान कार्य को पूरा करने हेतु, प्लेट-आधारित ऊष्मा-आदान उपकरणों को ट्यूब-शेल आधारित ऊष्मा-आदान उपकरणों की तुलना में कम ऊष्मा-आदान क्षेत्रफल की आवश्यकता होती है। 4: कम कीमत – (समान ऊष्मा-आदान क्षेत्रफल की तुलना में, अन्य प्रकार के ऊष्मा-आदान उपकरणों की तुलना में)। समान सामग्री का उपयोग किए जाने पर, चूँकि फ्रेम बनाने हेतु कम सामग्री की आवश्यकता होती है, इसलिए इसकी उत्पादन लागत ट्यूब-शेल प्रकार के ऊष्मा-आदान उपकरणों की तुलना में कम होती है। 5: ट्यूब-शेल प्रकार के हीट एक्सचेंजरों में, शेल चैनलों में बहने वाला तरल पदार्थ एवं हीट एक्सचेंज सतहें आपस में टकरती रहती हैं; साथ ही साइड फ्लो भी होता है। जबकि प्लेट-टाइप हीट एक्सचेंजरों में, ठंडा एवं गर्म तरल पदार्थ प्लेटों के भीतर हीट एक्सचेंज सतहों के समानांतर ही बहते हैं, एवं कोई साइड फ्लो नहीं होता। इस कारण प्लेट-टाइप हीट एक्सचेंजरों में अंतिम बिंदुओं पर तापमान अंतर बहुत कम होता है। वाटर-टू-वाटर हीट एक्सचेंज में यह अंतर 1℃ से भी कम हो सकता है, जबकि ट्यूब-शेल प्रकार के हीट एक्सचेंजरों में यह लगभग 5℃ होता है। यह निम्न तापमान वाली ऊर्जा को पुनः प्राप्त करने हेतु बहुत ही उपयोगी है। 6: गंदगी संबंधी गुणांक कम होता है – प्लेट-आधारित ऊष्मा अदलापन उपकरणों में गंदगी संबंधी गुणांक, ट्यूब-शेल आधारित ऊष्मा अदलापन उपकरणों की तुलना में बहुत कम होता है। इसका कारण तरल पदार्थ का तीव्र अशांत प्रवाह है; जिसके कारण अशुद्धियाँ वहाँ जमने की संभ ； पैनलों के बीच के मार्गों में प्रवाह हेतु उपलब्ध स्थान ； स्टेनलेस स्टील से बने हीट एक्सचेंज पैनल चिकने होते हैं; इन पर क्षयकारी पदार्थों का जमाव कम होता है, एवं इन्हें साफ करना भी आसान होता है। 7: विभिन्न माध्यमों के बीच ऊष्मा-आदान-प्रदान – यदि प्लेट-टाइप एक्सचेंजर में मध्यवर्ती विभाजक उपकरण हो, तो एक ही उपकरण के द्वारा तीन या उससे अधिक माध्यमों के बीच ऊष्मा-आदान-प्रदान संभव हो जाता है। 8: सफाई एवं मरम्मत में आसानी – प्लेट-टाइप एक्सचेंजर में प्रेसिंग प्लेट हटा देने के बाद, प्लेटों को आसानी से अलग किया जा सकता है; इसके बाद उन प्लेटों की यांत्रिक रूप से सफाई की जा सकती है। 9: ऊष्मा-आदान क्षेत्रफल या प्रक्रिया-संरचना को आसानी से बदला जा सकता है। आवश्यक ऊष्मा-आदान क्षेत्रफल प्राप्त करने हेतु, बस प्लेटों की संख्या में वृद्धि/ह्रास करना ही पर्याप्त है। (II) कमियाँ: 1. कार्यदबाव 2.5 मेगापास्कल से कम होता है। प्लेट-आधारित एक्सचेंजरों में सीलिंग हेतु गैस्केटों का उपयोग किया जाता है; लेकिन सीलिंग की सीमाएँ काफी लंबी होती हैं, एवं कोनों पर स्थित सीलिंग बिंदुओं पर सहारा पर्याप्त नहीं होता। इस कारण गैस्केटों पर पर्याप्त दबाव नहीं पड़ पाता। इसी कारण वर्तमान में प्लेट-आधारित एक्सचेंजरों का अधिकतम कार्यदबाव केवल 2.5 मेगापास्कल ही है। ； जब सिंगल-प्लेट का क्षेत्रफल 1 मीटर² से अधिक होता है, तो उसका कार्यदबाव आमतौर पर 2.5 मेगापास्कल से कम होता है। 2: कार्य तापमान 200℃ से कम होना चाहिए (थर्मोस्टैट के उपयोग के बाद)। प्लेट-टाइप एक्सचेंजर का कार्य तापमान, सीलिंग गैस्केट द्वारा सहन किए जा सकने वाले तापमान पर निर्भर होता है। रबर जैसी लचीली पैडों का उपयोग करते समय, अधिकतम कार्य तापमान 200℃ से कम होना चाहिए। ； जब संपीडित एस्बेस्टोस वाले पैड (Caf) का उपयोग किया जाता है, तो अधिकतम कार्य तापमान 250–260°C होता है। 3: ऐसे माध्यमों के लिए प्लेट-आधारित हीट एक्सचेंजरों का उपयोग उपयुक्त नहीं है, जिनके माध्यम से ऊष्मा का आदान-प्रदान होने पर वह माध्यम अवरुद्ध हो सकता है। प्लेट-आधारित हीट एक्सचेंजरों में प्लेटों के बीच की जगह बहुत ही संकीर्ण होती है; आमतौर पर यह 3–5 मिमी होती है। जब हीट एक्सचेंज करने वाले माध्यम में बड़े ठोस कण या रेशेदार पदार्थ होते हैं, तो ये प्लेटों के बीच की ऐसी ऊष्मा-आदान प्रक्रियाओं में, प्रवेश बिंदु पर फिल्टरिंग उपकरण लगाने, या पुनर्चक्रण शीतलन प्रणाली का उपयोग करने पर विचार करना आवश्यक है।