Eşanjör, farklı sıcaklıklara sahip iki sıvının birbirine karışmadan ısı transferinin sağlanması amacı ile imal edilen ekipmandır. Eşanjörler kullanım alanları ve kullanım amaçları doğrultusunda farklı gruplarda incelense de tüm eşanjör tiplerinin çalışma sistemi temel olarak aynıdır. Sıcaklık bakımından daha yüksek değere sahip olan sıvının sahip olduğu ısıyı öncelikle plaka ya da boru gibi ısı transfer yüzeylerinde toplayarak, bu ısıyı aynı plaka ya da borunun diğer yüzeyi ile temas etmekte olan düşük sıcaklığa sahip sıvıya aktarmak eşanjör sisteminin temel çalışma şeklidir. Eşanjör sistemlerinin ana bileşenlerinden biri olan contalar sayesinde de ısı transferinin gerçekleştiği yüzeyin iki farklı yüzü ile temas halinde olan sıvıların birbiri ile karışması önlenmektedir. Bu işlem ısı transferinin tam ve doğru bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için oldukça önemlidir.
Eşanjör Çalışma Sistemi
Eşanjör gövdesinde bağlantı noktaları mevcuttur. Bu bağlantı noktalarından plakaların yer aldığı bölüme doğru hareket etmekte olan akışkanlar contalar ile yönlendirilir. Akışkanların bu hareket sırasında temas ettiği yüzeylere akış plakası adı verilir. Her bir akış plakası iki diğer plakaya komşuluk eder. Sıvı contalar aracılığı ile akışkanlar bu komşu plakaların arasına yönlendirilmiş olur.
Aynı plakanın ön yüzeyi A sıvısı ile temas ediyorken, diğer yüzeyi B sıvısı ile temas etmektedir. A ve B sıvıları sistemin sağlıklı çalışması ve devamlılığı açısından hiçbir zaman karışmazlar ve asla aynı plaka boşluğuna yönlendirilmezler. Bu ayrım plaka contaları ile mümkün olmaktadır.
Sıcaklığı daha yüksek olan sıvı hareket halinde iken sahip olduğu ısı enerjisini plaka yüzeyine aktarır. Bu enerji aktarımından sonra daha düşük bir sıcaklık değeri ile yine contaların yönlendirmesi vasıtasıyla eşanjör çıkışına doğru hareketi sağlanır.
Aynı plakanın arka yüzüyle temas içerisinde olan ve başlangıç durumunda daha düşük bir sıcaklığa sahip olan diğer akışkan ise ilk sıvı tarafından plakaya aktarılmış olan ısı enerjisini plakanın diğer yüzeyi ile temas halinde olduğu için absorbe eder ve sıcaklığını arttırmış olur. Bu sıvının sıcaklığı arttığında ve daha yüksek bir sıcaklık değerine ulaştığında contalar yardımı ile eşanjör çıkışına doğru yönlendirilir.
Bu işlemlerden önce akışkanların giriş sıcaklıkları tespit edilmelidir. Giriş sıcaklıkları belirlendikten sonra, istenen sıcaklık artışları ya da düşüşleri göz önünde bulundurularak talep edilen akış hızına uygun bir ısı transfer yüzeyi tayin edilir. Bu sayede söz konusu olan sıcaklık değişim değerine ulaşmak için gereken plaka adedi ve ebatları belirlenmiş olur.
Günümüz endüstrisinde en yaygın olarak karşılaşılan eşanjör kullanım alanı araçlarda bulunan radyatör sistemleridir. Radyatör sistemlerinin çalışma prensipleri, araç motorunda oluşan ısının su ve etil alkolden oluşan sıvıya aktarılarak motorun aşırı ısınmasını önlemek üzerinedir. Burada sıvıya aktarılan ısı ise havaya bırakılır. Bu sayede motorun aşırı ısınması ve bu nedenle hasar görmesi engellenmiş olur.
Eşanjör Avantajları Nelerdir?
Eşanjörlerin kullanım alanlarına göre pek çok avantajı bulunmaktadır. Genel itibariyle bu avantajlar aşağıdaki gibi sıralanabilir;
- Akışkan tiplerine göre, akışkanların birbirine karışmasını önleyen özel conta tasarımları
- Kompakt tasarım
- Düşük ağırlığa sahip olması ve küçük montaj hacmi
- Tam türbülans sayesinde, yüksek verim ve düşük maliyet
- İhtiyaca göre kapasite artırımının kolaylıkla gerçekleştirilebilmesi
- Bakım maliyeti bakımından düşük maliyetli olması
Eşanjörler, farklı yoğunluk ve viskozite değerlerine sahip sıvıların ısıtılması ya da soğutulması amacı ile gıda, petrokimya, ilaç sanayi, kâğıt sanayi başta olmak üzere, pek çok sektörde kendisine yer edinmiştir.
Tüm Yorumlar