Eşanjör ve Eşanjör Çeşitleri

Eşanjörler kullanım alanlarına göre farklı tiplere sahiptir. Farklı sektörlerde kendine yer bulan eşanjörler,

• Termik santrallerde,
• Kimya endüstrisinde,
• Buhar jeneratörlerinde,
• Isıtma ve soğutma sistemlerinde,
• Alternatif enerji kaynaklarında,
• İklimlendirme sistemlerinde,
• Güç santrallerinde ve bunun gibi pek çok farklı yerde kullanılır.

Isı Değiştirici (Eşanjör) Nedir?

Eşanjörler, farklı sıcaklıklar altında iki ya da daha fazla akışkan arasında oluşan ısı değişimlerinin gerçekleştiği cihazlar olarak karşımıza çıkar. En az iki akışkan eşanjör plakaların ters yüzeylerinden geçer ve hiçbir şekilde birbirine karışmadan ısı transferi yapılır. Isı değişimleri plakalar sayesinde gerçekleştirilir. Ayrıca bu plakalar sayesinde akışkanlar üzerinde soğutma yapılır.

Eşanjörlerin Sınıflandırılması

Eşanjörler endüstrinin farklı alanlarında kullanılır. Kullanım alanlarına göre çeşitli sınıflara ayrılır. Isı geçiş şekli, tasarım özellikleri ya da akışkanların faz durumu gibi etkenle sınıflandırmaya etki eden özellikler arasında yer alır. Buna göre Eşanjörlerin sınıflandırılmaları aşağıdaki gibidir;

• Isı değişim şekline göre Eşanjörler
• Tasarım özelliklerine göre Eşanjörler
• Isı transfer mekanizmalarına göre Eşanjörler
• Akış şekillerine göre Eşanjörler
• Yüzey kompaktlığına göre Eşanjörler
• Akışkan sayısına göre Eşanjörler

1. Isı Değişim Şekline Göre Eşanjörler

Isı değişim şekline göre sınıflandırılan eşanjörler, akışkanların direkt olarak temas halinde olduğu ve olmadığı şeklinde ikiye ayrılır. Akışkanların temas halinde olduğu Eşanjörlerde akışkanlar ya da bir akışkan katı bir madde ile temas halindedir. Doğrudan temasın olmadığı Eşanjörlerinde ise akışkanların akışı ayrıdır ve duvar sayesinde temas olmadan ısı akışı gerçekleşir.

2. Tasarım Özelliklerine Göre Eşanjörler

Tasarım özelliklerine göre Eşanjörler çeşitleri bulunur. Bunlar genelde üretim sırasında yapılan tasarım değişikliklerine göre sınıflandırılır. Bu nedenle Eşanjörleri tasarım özelliklerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırmak mümkün olur;

• Borulu Eşanjörler
• Levhalı Eşanjörler
• Genişletilmiş yüzeyli Eşanjörleri
• Rejeneratif Eşanjörleri

3. Isı Transfer Mekanizmalarına Göre Eşanjörler

Isı transferinde yer alan mekanizma değişiklikleri de farklı Eşanjörlerin üretilmesini sağlar. Buna göre ısı transfer mekanizmalarına göre sınıflandırma ise aşağıdaki gibi yapılır;

• İki tarafta tek faz konveksiyon bulunan Eşanjörler
• Tek tarafta tek faz konveksiyon, diğer tarafta iki faz konveksiyon yer alan Eşanjörler
• Her iki tarafta da iki faz konveksiyon bulunan Eşanjörler
• Birleşik konveksiyon ve radyasyon ile gerçekleştirilen ısı transferi

4. Akış Şekillerine Göre Eşanjörler

Eşanjörlerin akış şekillerine baktığımızda ise iki farklı ısı değiştirici tipi karşımıza çıkar. Buna göre akışı şekillerine göre Eşanjörlerin sınıflandırması şu şekildedir;

• Tek geçişli Eşanjörler
• Çok geçişli Eşanjörler

5. Yüzey Kompaktlığına Göre Eşanjörler

Eşanjörlerinde yüzey kompaktlığına göre yapılan sınıflandırma da ise yine iki farklı eşanjör çeşidi karşımıza çıkar. Bu sınıflandırma ise aşağıdaki gibidir;

• Kompakt olmayan Eşanjörler
• Kompakt olan Eşanjörler

6. Akışkan Sayısına Göre Sınıflandırma

Akışkan sayısına göre yapılan ısı değiştirici sınıflandırmalarında ise 3 farklı eşanjör tipi karşımıza çıkar;

• İki akışkanlı Eşanjörler
• Üç akışkanlı Eşanjörler
• Çok akışkanlı Eşanjörler

Eşanjörlerinin (Eşanjör) Çalışma Prensibi

Eşanjörlerin yani eşanjörlerin belirli bir çalışma prensibi vardır. Buna göre ilk olarak Eşanjörlerin gövde kısmında bulunan bağlantılardan plakaların yer aldığı bölüme akışkanlar hareket eder ve bu hareketler contalar aracılığı ile yönlendirilir. Her akış plakası iki farklı plakaya komşudur ve contalar akışkanların komşu plakalar arasına ilerlemesini sağlar.

Eşanjörler içerisinde plakalardan birinin ön yüzeyi X akışkanı ile temas halindeyken, arka yüzeyi ise Y akışkanı ile temas halinde olur. Burada dikkat edilmesi gereken X ve Y akışkanlarının hiçbir zaman birbiri ile karışmıyor olmasıdır. Bunun nedeni ise akışkanların asla aynı plaka boşluğuna yönlendirilmemeleri olarak karşımıza çıkar.

İlk başta daha düşük bir sıcaklıkta ve aynı plakanın diğer yüzüyle temas halinde olan akışkan ise diğer akışkan tarafından plakaya iletilmiş ısı enerjisini, bu plakanın diğer yüzeyi ile temas halinde olduğu absorbe eder. Daha sonra ise sıcaklığını artırır ve daha yüksek sıcaklık değerine ulaştıktan sonra tekrar contalar vasıtasıyla Eşanjörlerin çıkışına gönderir.

Eşanjörlerin çalışması sırasında öncelikle akışkanların giriş sıcaklıkları tespit edilir ve sonrasında ise düşünülen sıcaklık artışları ya da azalmaları göz önünde bulundurularak istenen akış hızına uygun şekilde ısı transfer yüzeyi tespit edilir. Ayrıca arzı edilen sıcaklık değişimlerine ulaşmak için ise gerekli olan plaka adeti ve ebatları tespit edilir.

Günlük hayatın içerisinde karşılaşabileceğiniz eşanjörler araçlarda bulunan ve oldukça yaygın bir şekilde kullanılan radyatör sistemleridir. Araçlarda bulunan radyatör sistemlerinin çalışma prensibi araç motorunda oluşan ısının, su ve etil alkolden meydana gelen akışkana aktarılması ve böylece motorun aşırı ısınmalara karşı korunmasına şeklindedir. Akışkanda bulunan sıcaklık ise radyatör sistemlerinde direkt olarak havaya aktarılır. Bu sistemler sayesinde motorun aşırı ısınmasının önüne geçilir ve herhangi bir hasara karşı korunmuş olur.

Eşanjörler (Eşanjörler) Hangi Alanda Kullanılırlar?

Eşanjörler oldukça geniş bir kullanım alanına sahiptir. Ancak insanların günlük hayat içerisinde eşanjörler ile karşılaştığı noktalardan biri araçlarda bulunan radyatör sistemleri ya da evlerde kullanılan radyatörlerdir.

Eşanjörlerin asıl kullanım alanı ise endüstriyel sektörler olarak karşımıza çıkar. Endüstriyel sektörlerde yoğun bir şekilde kullanılan eşanjörler, farklı sıcaklık değerlerine sahip akışkanların ısıl değişimlerinin gerçekleşmesine olanak sağlar.

Buna göre eşanjörlerin kullanım alanlarını aşağıdaki gibi sıralamak mümkün olur;

• Hava ısıtıcıları
• Yağ soğutucuları
• Klima soğutucuları
• Radyatör
• Araç soğutma ve ısıtma sistemleri
• Termik santraller
• Buhar jeneratörleri
• Güç santralleri

Eşanjörlerde akışkanların birbiri ile temas etmemesini sağlayan sistemler olduğu gibi akışkanların hiçbir şekilde birbirine karışmadığı sistemlerin olduğunu da söylemek mümkündür. Ayrıca Eşanjörler arasında en çok tercih edilen eşanjör tipinin plaka, conta, eşanjör gövdesi, taşıyıcı barlar ve bağlantı ekipmanlarından oluşan plakalı Eşanjörler olduğunu belirtmekte fayda vardır.