เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นจัดการการขยายตัวของของเหลวและป้องกันความเสียหายจากการแช่แข็งหรือความร้อนสูงเกินไปในสภาพแวดล้อมที่เย็นและร้อน

ที่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่น คุณสมบัติแผ่นที่สร้างขึ้นจากวัสดุที่มีความยืดหยุ่นและสามารถขยายและหดตัวด้วยความผันผวนของอุณหภูมิ ความยืดหยุ่นนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวแลกเปลี่ยนสามารถจัดการกับการขยายตัวของของเหลวด้วยความร้อนโดยไม่ลดทอนความสมบูรณ์ของระบบ เมื่ออุณหภูมิของของเหลวเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติจะขยายออกไปตามธรรมชาติและแผ่นของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้รับการออกแบบมาเพื่อยืดหยุ่นเพื่อรองรับการขยายตัวนี้จึงป้องกันการเสียรูปหรือความล้มเหลวทางกล วัสดุเช่นสแตนเลสหรือไทเทเนียมมักใช้กันเพราะมีทั้งความแข็งแรงและความยืดหยุ่นทำให้พวกเขาสามารถดูดซับความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ คุณลักษณะการออกแบบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมีนัยสำคัญเช่นที่พบในการประมวลผลทางเคมีระบบ HVAC หรืออุตสาหกรรมแปรรูปอาหาร

ปะเก็นที่ปิดผนึกแผ่นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นเป็นส่วนสำคัญในการจัดการความดันของของไหลและป้องกันการรั่วไหลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิผันผวน ปะเก็นยืดหยุ่นที่ทำจากวัสดุเช่น EPDM, NBR หรือซิลิโคนถูกเลือกสำหรับการบีบอัดและความยืดหยุ่นต่ออุณหภูมิสูงและต่ำ ปะเก็นเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อขยายและหดตัวเพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพื่อให้มั่นใจว่าซีลแน่นแม้ในระหว่างการขยายตัวของของเหลวหรือการหดตัว นี่เป็นสิ่งสำคัญในการหลีกเลี่ยงการรั่วไหลในสภาพที่รุนแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่เย็นซึ่งความเสี่ยงของการแช่แข็งอาจทำให้เกิดรอยร้าวหรือแตกหักในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ความสามารถของปะเก็นในการรักษาซีลที่ปลอดภัยช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสะสมแรงดันจากการขยายตัวของเหลวจะไม่ส่งผลต่อความสมบูรณ์ของระบบ Ggaskets ยังช่วยจัดการความเสี่ยงของการแช่แข็งโดยการป้องกันการก่อตัวของน้ำแข็งระหว่างแผ่นในสภาพที่อุณหภูมิต่ำซึ่งอาจทำให้เกิดการอุดตันหรือความเสียหาย

การจัดเรียงการไหลของของไหลในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแผ่นได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าของเหลวมีพื้นที่เพียงพอที่จะขยายหรือหดตัวโดยไม่สร้างการไล่ระดับความดันที่เป็นอันตราย ในระบบ PHE ส่วนใหญ่ของเหลวไหลผ่านหลายช่องทางซึ่งได้รับการกำหนดค่าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนในขณะที่รองรับการเคลื่อนไหวของของไหล การจัดเรียง counterflow หรือ crossflow ที่ใช้ในเครื่องแลกเปลี่ยนเหล่านี้ช่วยให้ประสิทธิภาพความร้อนสูงสุดในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ว่าของเหลวจะไหลในอัตราที่หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงความร้อนอย่างรวดเร็ว เมื่ออุณหภูมิของของเหลวเพิ่มขึ้นปริมาตรของมันจะขยายตัว แต่การออกแบบ PHE ทำให้มั่นใจได้ว่าของเหลวมีพื้นที่เพียงพอที่จะไหลผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนโดยไม่นำไปสู่การสะสมแรงดันมากเกินไป การจัดการการไหลของของไหลอย่างระมัดระวังนี้ช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของระบบเนื่องจากการขยายตัวของของไหลโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดำเนินงานที่อุณหภูมิสูง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีกลไกการบรรเทาแรงดันเพื่อป้องกันสถานการณ์ที่มีแรงดันเกินซึ่งอาจเกิดขึ้นได้เมื่อของเหลวขยายตัวเร็วเกินไปเนื่องจากความร้อนหรือความเย็นอย่างฉับพลัน กลไกการบรรเทาเหล่านี้ประกอบด้วยวาล์วบรรเทาแรงดันแผ่นดิสก์ระเบิดหรือวาล์วความปลอดภัยที่โหลดสปริงซึ่งออกแบบมาเพื่อปลดปล่อยแรงดันส่วนเกินจากระบบในลักษณะที่ควบคุม เมื่อความดันภายในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเกินเกณฑ์ที่กำหนดวาล์วบรรเทาความดันจะเปิดขึ้นเพื่อปลดปล่อยของเหลวและป้องกันไม่ให้ระบบแตกหรือทุกข์ทรมานจากความเสียหาย สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อต้องรับมือกับของเหลวอุณหภูมิสูงในอุตสาหกรรมเช่นการผลิตพลังงานหรือการแปรรูปทางเคมีซึ่งการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรงอาจนำไปสู่ความดันที่เป็นอันตรายได้อย่างง่ายดาย กลไกความปลอดภัยเหล่านี้มีประสิทธิภาพในการป้องกันความเสียหายที่เกิดจากการแช่แข็งในสภาพแวดล้อมที่เย็นเนื่องจากช่วยจัดการความดันที่เกิดจากของเหลวแช่แข็งเพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนยังคงอยู่