ما هي جوانات المبادل الحراري؟

بعبارات بسيطة، جوانات المبادل الحراري هي مكونات رئيسية مثبتة بين الصفائح المعدنية لمبادل حراري للوحة لإغلاق ومنع التسربات وتوجيه تدفق الوسط. على الرغم من أنها لا تشارك بشكل مباشر في التبادل الحراري، إلا أنها ضرورية للتشغيل الفعال والمستقر والخالي من التسرب للنظام بأكمله.

1. وظيفة جوانات المبادل الحراري

الختم الأساسي: هذه هي الوظيفة الأساسية للحشية. من خلال تشوهه المرن، فإنه يملأ التفاوت الصغير بين الألواح، ويشكل ختمًا محكمًا لمنع اختلاط سائلين (مثل الماء الساخن والبارد والبخار وسوائل المعالجة) ولمنع التسرب إلى البيئة الخارجية.

قنوات التدفق التوجيهية: الحشية ليست حلقة مربعة بسيطة؛ لقد صممت بعناية مناطق مانعة للتسرب ومفتوحة. تحدد هذه الهياكل معًا مسار تدفق السائل بين الألواح، مما يضمن تدفق الوسائط الساخنة والباردة بالتناوب وعكس التيار، وبالتالي تحقيق أعلى كفاءة للتبادل الحراري.

الحفاظ على الخلوص: سمك الحشية يحدد حجم الفجوة بين اللوحات المجاورة؛ هذه الفجوة هي قناة السوائل. تعد الفجوة المناسبة أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على معدل التدفق الأمثل وانخفاض الضغط.

التخزين المؤقت والعزل: تمتلك الحشيات درجة معينة من المرونة، وتمتص الإزاحات الدقيقة للألواح الناتجة عن تقلبات درجات الحرارة وتغيرات الضغط، وبالتالي تعمل كمنطقة عازلة. وفي الوقت نفسه، تعمل كطبقة عازلة كهربائية بين الألواح، مما يساعد على منع التآكل الكهروكيميائي.

2. الخصائص الرئيسية والتصنيف

التطبيق على أساس المادة يتم تحديد خصائص حشوات المبادل الحراري بشكل أساسي من خلال موادها وبنيتها.
التصنيف حسب المادة (هذا هو الاختيار الأكثر أهمية):
مطاط النتريل: أحد مواد الحشيات الأكثر استخدامًا، مع مقاومة ممتازة للسوائل الزيتية والمعدنية، ومناسب لمعظم ظروف التشغيل التقليدية مثل الماء والزيت والماء الساخن والبخار (عادةً -15 درجة مئوية إلى 130 درجة مئوية).
مطاط الإيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPD): مقاومة ممتازة للحرارة، ومقاومة الأوزون، ومقاومة الشيخوخة، ومناسبة بشكل خاص للمياه الساخنة ذات درجة الحرارة العالية، والبخار شديد الحرارة، وبعض الوسائط الكيميائية (مثل المحاليل القلوية والكيتونات)، مع نطاق درجة حرارة تشغيل أوسع (يصل إلى حوالي 150 درجة مئوية - 170 درجة مئوية). Fluororubber: يُعرف باسم "ملك الحشيات"، ويتميز بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية (تصل إلى 200 درجة مئوية وما فوق) ومقاومة للتآكل الكيميائي، ومقاومة معظم الزيوت والوقود والمذيبات والأحماض القوية. ومع ذلك، فهي مكلفة للغاية وتستخدم فقط في ظروف قاسية للغاية.
هيبالون: يوفر مقاومة جيدة للغازات الحمضية والوسائط المؤكسدة، ويستخدم عادة في التطبيقات الصناعية التي تتعامل مع الكلور وثاني أكسيد الكبريت والوسائط المماثلة الأخرى.

التصنيف حسب طريقة التثبيت:
لاصق: النوع الأكثر شيوعًا، يستخدم مادة لاصقة متخصصة لربط الحشية بإحكام بأخدود الحشية في اللوحة. التثبيت يتطلب مهارة، ولكن التثبيت موثوق.
نوع التثبيت: تحتوي الحشية نفسها على هيكل سهل التركيب، مما يسمح بتثبيتها مباشرة على اللوحة بدون مادة لاصقة. التركيب والاستبدال مريح للغاية، مما يقلل بشكل كبير من وقت الصيانة وتكاليفها، وهو ما يمثل الاتجاه الحديث.

3. الصيانة والاستبدال

الحشيات هي الأجزاء الأكثر عرضة للخطر في المبادلات الحرارية والتي تتطلب أكبر قدر من الاهتمام والصيانة.
متى يكون الاستبدال ضروريا؟ (العلامات المشتركة)
التسريبات المرئية: يوجد تسرب للسوائل على الجزء الخارجي من الجهاز أو عند الوصلات.
خلط الوسط: تشير التغيرات غير الطبيعية في درجات الحرارة أو التلوث بين السوائل الساخنة والباردة عند المخرج إلى فشل الختم الداخلي.
شيخوخة الحشية: تتصلب الحشيات، أو تفقد مرونتها، أو تظهر تشوه ضغط دائم، أو تشقق السطح، أو فقدان الالتصاق.
الصيانة المخططة: الاستبدال الدوري الوقائي بناءً على وقت تشغيل المعدات ودرجة الحرارة وخصائص الوسائط.

نقاط الصيانة:
التنظيف: عند استبدال الحشيات، قم بتنظيف أخاديد الحشية الموجودة على الألواح جيدًا لضمان عدم وجود مادة لاصقة أو أوساخ قديمة، مما يضمن تأثير الختم للحشية الجديدة.
الربط: أثناء تجميع المعدات، قم بربط المسامير تدريجيًا وبشكل متساوٍ وفقًا لعزم الدوران والتسلسل المقدم من الشركة المصنعة، وتجنب الضغط الأحادي الجانب الذي قد يؤدي إلى إتلاف الحشية أو التسبب في إحكام الإغلاق غير المتساوي.
التخزين: يجب تخزين الحشيات الاحتياطية في مكان بارد وجاف ومظلم، بعيدًا عن مصادر الأوزون (مثل المحركات)، ومختومة في أكياس بلاستيكية لإبطاء تقادمها الطبيعي.