Plate Heat Exchanger คืออะไร
Plate Heat Exchanger คืออะไร? หลักการทำงาน การเลือกขนาด และการใช้งานในระบบ Chiller และโรงงานอุตสาหกรรม
Focus Keyword: Plate Heat Exchanger
Secondary Keywords: PHE, Heat Exchanger, Plate Heat Exchanger คืออะไร, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น, Industrial Heat Exchanger
Plate Heat Exchanger คืออะไร
Plate Heat Exchanger (PHE) หรือ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลว 2 ชนิด โดยของเหลวทั้งสองจะไม่สัมผัสกันโดยตรง แต่จะถ่ายเทความร้อนผ่านแผ่นโลหะบาง (Plate)
Plate Heat Exchanger ถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบ
- Chiller
- ระบบทำความเย็นโรงงานอาหาร
- โรงงานน้ำมะพร้าว
- โรงงานนม
- โรงงานเบียร์
- โรงงานยา
- ระบบ HVAC
- ระบบ Glycol Cooling
- ระบบทำความร้อน (Heating)
เนื่องจากมีประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง ขนาดกะทัดรัด และประหยัดพลังงาน
หลักการทำงานของ Plate Heat Exchanger
ภายใน PHE จะมีแผ่นสแตนเลสหลายแผ่นเรียงซ้อนกัน ทำให้เกิดช่องทางการไหลของของเหลว 2 ฝั่ง
ตัวอย่าง
ด้านที่ 1
น้ำมะพร้าว 30°C
ด้านที่ 2
Propylene Glycol -5°C
ความร้อนจะถ่ายเทผ่านแผ่นสแตนเลส ทำให้น้ำมะพร้าวเย็นลงอย่างรวดเร็ว โดยไม่สัมผัสกับ Glycol โดยตรง
ส่วนประกอบของ Plate Heat Exchanger
- Fixed Frame Plate
- Pressure Plate
- Stainless Steel Plate
- Gasket
- Tie Bolt
- Carrying Bar
- Guide Bar
- Connection Nozzle
ประเภทของ Plate Heat Exchanger
1. Gasketed Plate Heat Exchanger
ใช้ Gasket ยึดระหว่างแผ่น
ข้อดี
- ถอดล้างง่าย
- เพิ่มจำนวนแผ่นได้
- บำรุงรักษาง่าย
นิยมที่สุดในอุตสาหกรรมอาหาร
2. Brazed Plate Heat Exchanger
เชื่อมด้วยทองแดง
ข้อดี
- ขนาดเล็ก
- ราคาถูก
- ไม่มี Gasket
นิยมใช้กับ
- Chiller
- Heat Pump
- Refrigeration
3. Welded Plate Heat Exchanger
เชื่อมด้วยเลเซอร์หรือ TIG
เหมาะกับ
- สารเคมี
- แรงดันสูง
- อุณหภูมิสูง
หลักการถ่ายเทความร้อน
สูตรพื้นฐาน
โดย
Q = Heat Load (kW)
ṁ = อัตราการไหล (kg/s)
Cp = ความร้อนจำเพาะ
ΔT = ความแตกต่างของอุณหภูมิ
สูตรคำนวณภาระความเย็นของน้ำ
ตัวอย่างการคำนวณ
น้ำมะพร้าว
Flow = 180 L/min
30°C → 3°C
ΔT = 27°C
Cooling Load
≈ 339 kW
≈ 96 TR
ดังนั้นควรเลือก Plate Heat Exchanger ขนาดประมาณ
100 TR
ข้อดีของ Plate Heat Exchanger
✅ ประสิทธิภาพสูง
✅ ค่า Heat Transfer สูง
✅ ขนาดเล็ก
✅ ประหยัดพื้นที่
✅ ถอดล้างง่าย
✅ เพิ่มจำนวนแผ่นได้
✅ ประหยัดพลังงาน
ข้อเสียของ Plate Heat Exchanger
❌ ไม่เหมาะกับของเหลวมีเศษแข็งมาก
❌ ต้องล้างเป็นระยะ
❌ Gasket มีอายุการใช้งาน
❌ เกิด Fouling ได้
Plate Heat Exchanger กับ Shell and Tube ต่างกันอย่างไร
| รายการ | Plate Heat Exchanger | Shell & Tube |
|---|---|---|
| ประสิทธิภาพ | สูง | ปานกลาง |
| ขนาด | เล็ก | ใหญ่ |
| การถอดล้าง | ง่าย | ยาก |
| ราคาเริ่มต้น | ต่ำ | สูง |
| อุณหภูมิสูงมาก | ไม่เหมาะ | เหมาะ |
| แรงดันสูง | ปานกลาง | ดีมาก |
| Food Industry | ดีมาก | ดี |
วัสดุของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน
Stainless Steel 304
เหมาะสำหรับ
- น้ำ
- น้ำเย็น
- HVAC
Stainless Steel 316
เหมาะสำหรับ
- อาหาร
- เครื่องดื่ม
- น้ำผลไม้
- น้ำมะพร้าว
Titanium
เหมาะสำหรับ
- น้ำทะเล
- สารกัดกร่อน
วัสดุ Gasket
| ชนิด | อุณหภูมิ | การใช้งาน |
|---|---|---|
| NBR | -20 ถึง 110°C | น้ำ น้ำมัน |
| EPDM | -30 ถึง 150°C | น้ำร้อน อาหาร |
| Viton | -10 ถึง 200°C | สารเคมี |
การเลือก Plate Heat Exchanger
ควรพิจารณา
- อัตราการไหล
- อุณหภูมิขาเข้า
- อุณหภูมิขาออก
- ชนิดของของเหลว
- ความดัน
- ค่า Pressure Drop
- Fouling Factor
ค่า Velocity ที่แนะนำ
| ของเหลว | ความเร็ว |
|---|---|
| น้ำ | 0.5-2.0 m/s |
| Glycol | 0.5-1.5 m/s |
| น้ำผลไม้ | 0.3-1.0 m/s |
การใช้งานในโรงงานอาหาร
Plate Heat Exchanger นิยมใช้ใน
- น้ำมะพร้าว
- นม
- น้ำผลไม้
- ซอส
- เครื่องดื่ม
- Pasteurization
การใช้งานในระบบ Chiller
นิยมใช้
- แยกระบบ Chilled Water กับ Glycol
- แยกระบบ Process Cooling
- Heat Recovery
- Free Cooling
ตัวอย่างการใช้งานจริง
โรงงานน้ำมะพร้าว
น้ำมะพร้าว
30°C
↓
Plate Heat Exchanger
↓
3°C
ใช้ Glycol
-5°C
Flow
150-180 L/min
การบำรุงรักษา
ควรล้างทุก
6-12 เดือน
หรือเมื่อพบว่า
- ΔP สูงขึ้น
- อุณหภูมิไม่ถึง
- ประสิทธิภาพลดลง
วิธีล้าง Plate Heat Exchanger
- Back Flush
- Chemical Cleaning (CIP)
- ถอดล้างแผ่น
- เปลี่ยน Gasket
FAQ
Plate Heat Exchanger ใช้กับน้ำมะพร้าวได้หรือไม่
ได้ และเป็นวิธีที่นิยมมากที่สุด
อายุการใช้งานนานเท่าไร
10-20 ปี
ขึ้นกับการดูแลรักษา
PHE ใช้กับ Glycol ได้หรือไม่
ได้
นิยมใช้มากในระบบ Low Temperature Chiller
ควรเลือก SS304 หรือ SS316
งานอาหารและเครื่องดื่มควรเลือก SS316
สรุป
Plate Heat Exchanger คือเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นที่มีประสิทธิภาพสูง ใช้สำหรับถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลว 2 ชนิดโดยไม่สัมผัสกันโดยตรง เหมาะสำหรับระบบ Chiller, Glycol Cooling, โรงงานอาหาร เครื่องดื่ม และกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมทุกประเภท
KATO ให้บริการออกแบบ จำหน่าย และติดตั้ง Plate Heat Exchanger พร้อมระบบ Chiller และ Process Cooling ครบวงจรทั่วประเทศไทย
LINE : @dako
โทร : 083-085-2160
เว็บไซต์ : https://kato.in.th/
