Plakalı eşanjörler, farklı sıcaklıklara sahip iki akışkan arasında verimli bir şekilde ısı transferi gerçekleştiren sistemlerdir. Yüksek verimlilikleri, kompakt yapıları ve kolay bakım özellikleri sayesinde birçok sektörde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak sistemden maksimum performans elde edebilmek için kullanılacak akışkanların özelliklerinin doğru değerlendirilmesi gerekir.
Her akışkanın sıcaklık, basınç, viskozite ve kimyasal yapısı farklı olduğundan, kullanılacak plakalı eşanjör, plaka malzemesi ve eşanjör contası seçimi de buna uygun yapılmalıdır. Yanlış akışkan veya uygun olmayan malzeme seçimi, korozyon, performans kaybı ve ekipman arızalarına neden olabilir.
Plakalı Eşanjörlerde En Sık Kullanılan Akışkanlar
Su
Su, dünyada en yaygın kullanılan ısı transfer akışkanıdır. Isıtma, soğutma ve proses uygulamalarında sıklıkla tercih edilir.
Su kullanılan sistemlerde;
Merkezi ısıtma sistemleri,
Soğutma tesisatları,
Endüstriyel proses hatları,
Sıcak kullanım suyu sistemleri,
gibi uygulamalar yaygındır.
Su ile çalışan plakalı eşanjör sistemlerinde düzenli bakım yapılması, kireç oluşumunun önlenmesi açısından önemlidir.
Sıcak Su ve Kazan Suyu
Birçok tesiste kazanlardan gelen sıcak suyun farklı sistemlere aktarılmasında plakalı contalı eşanjör çözümleri kullanılmaktadır.
Sıcak su uygulamalarında eşanjör;
Isıtma devrelerini ayırır,
Enerji verimliliğini artırır,
Sistemin daha güvenli çalışmasını sağlar.
Özellikle bina ısıtma sistemlerinde ve endüstriyel tesislerde sıcak su en yaygın kullanılan akışkanlardan biridir.
Glikol Karışımları
Donma riskinin bulunduğu sistemlerde suya glikol eklenerek özel karışımlar elde edilir.
Glikol kullanılan alanlar:
Soğuk hava depoları,
Chiller sistemleri,
Endüstriyel soğutma tesisleri,
Güneş enerjisi sistemleri.
Glikol, düşük sıcaklıklarda donmayı önlediği için özellikle dış ortam koşullarına maruz kalan sistemlerde tercih edilir.
Bu tür uygulamalarda kullanılan plakalı eşanjör ve plakalı eşanjör contası malzemelerinin glikol ile uyumlu olması gerekir.
Yağlar ve Termal Yağlar
Yüksek sıcaklık gerektiren proseslerde çeşitli yağlar ve termal yağlar kullanılabilir.
Bu uygulamalar;
Kimya tesisleri,
Plastik üretim hatları,
Gıda işleme tesisleri,
Endüstriyel üretim sistemleri,
gibi alanlarda yaygındır.
Yağların viskozitesi suya göre daha yüksek olduğundan, eşanjör üreticileri tarafından yapılan mühendislik hesaplamalarının doğru yapılması büyük önem taşır.
Buhar ve Yoğuşma Suyu
Birçok endüstriyel tesiste enerji taşıyıcısı olarak buhar kullanılmaktadır.
Buharın kullanıldığı alanlar:
Gıda üretimi,
Tekstil sanayi,
Kimya tesisleri,
İlaç üretimi.
Buhar sistemlerinde oluşan yoğuşma suyunun geri kazanılması amacıyla da plakalı eşanjör sistemlerinden yararlanılabilir.
Yüksek sıcaklık ve basınç nedeniyle bu tür uygulamalarda kullanılan eşanjör contası ve plaka malzemelerinin dayanıklı olması gerekir.
Deniz Suyu
Özellikle denizcilik ve enerji sektöründe deniz suyu ile çalışan eşanjör sistemleri kullanılmaktadır.
Deniz suyu;
Gemi sistemlerinde,
Liman tesislerinde,
Enerji santrallerinde,
Deniz suyu soğutma uygulamalarında,
tercih edilmektedir.
Ancak deniz suyunun yüksek korozyon etkisi nedeniyle standart paslanmaz çelik yerine titanyum veya özel alaşımlı plaka malzemeleri kullanılabilir.
Kimyasal Akışkanlar
Kimya sektöründe çok sayıda farklı kimyasal sıvı ile çalışan ısı eşanjörü sistemleri bulunmaktadır.
Kimyasal akışkanların kullanıldığı uygulamalarda;
Asitler,
Bazlar,
Çözücüler,
Kimyasal karışımlar,
yer alabilir.
Bu tür uygulamalarda kullanılacak plakalı eşanjör contası ve plaka malzemeleri, kimyasal dayanıklılık açısından dikkatle seçilmelidir.
Gıda ve İçecek Ürünleri
Gıda sektöründe hijyen standartları nedeniyle özel tasarımlı eşanjör sistemleri tercih edilir.
Kullanılabilen ürünlerden bazıları şunlardır:
Süt,
Meyve suyu,
Şurup,
Çikolata,
Bitkisel yağlar,
Fermente ürünler.
Bu sistemlerde kullanılan plakalı eşanjör ekipmanları, gıda güvenliği standartlarına uygun malzemelerden üretilmektedir.
Soğutucu Akışkanlar
HVAC ve endüstriyel soğutma sistemlerinde farklı soğutucu akışkanlar kullanılabilir.
Bunlar arasında;
R134a,
R410A,
R32,
Amonyak bazlı sistemler,
bulunmaktadır.
Özellikle bazı uygulamalarda lehimli eşanjör çözümleri tercih edilerek yüksek verimli ısı transferi sağlanabilir.
Akışkan Seçiminde Nelere Dikkat Edilmelidir?
Bir akışkanın plakalı eşanjör içerisinde kullanılabilmesi için aşağıdaki kriterler değerlendirilmelidir:
Kimyasal Uyumluluk
Akışkanın plaka ve conta malzemelerine zarar vermemesi gerekir.
Çalışma Sıcaklığı
Yüksek sıcaklıklarda kullanılan akışkanlar için uygun conta ve plaka malzemeleri tercih edilmelidir.
Çalışma Basıncı
Sistemin çalışma basıncı eşanjörün teknik sınırları içerisinde olmalıdır.
Viskozite
Yoğun ve viskoz sıvılar için özel plaka tasarımları gerekebilir.
Korozyon Riski
Korozif sıvılarda paslanmaz çelik, titanyum veya özel alaşımlar kullanılmalıdır.
Paslanmaz Akümülasyon Tankı ile Birlikte Kullanım
Birçok ısıtma ve soğutma sisteminde paslanmaz akümülasyon tankı ile birlikte çalışan plakalı eşanjör sistemleri tercih edilmektedir.
Bu kombinasyon sayesinde;
Enerji depolama kapasitesi artar,
Sistem verimliliği yükselir,
Ani yük değişimleri dengelenir,
Daha stabil çalışma sağlanır.
Özellikle büyük ölçekli endüstriyel tesislerde bu yapı oldukça yaygındır.
Plakalı eşanjörler, su, sıcak su, glikol, yağ, buhar, deniz suyu, kimyasal akışkanlar ve çeşitli gıda ürünleri dahil olmak üzere birçok farklı sıvı ile kullanılabilmektedir. Ancak her uygulamanın kendine özgü gereksinimleri bulunduğundan plaka malzemesi, eşanjör contası, çalışma sıcaklığı ve basınç değerleri dikkatle değerlendirilmelidir.
Doğru mühendislik hesaplamaları ve uygun ekipman seçimi sayesinde plakalı eşanjör sistemleri uzun yıllar boyunca yüksek verimlilikle çalışabilir ve işletmelere önemli enerji tasarrufu sağlayabilir.
