En plate-fin varmeveksler er en type varmevekslerdesign som bruker plater og ribbekammer for å overføre varme mellom væsker, oftest gasser. Den blir ofte kategorisert som en kompakt varmeveksler for å understreke dens relativt høye varmeoverføringsoverflate til volumforhold. Platefinnevarmeveksleren er mye brukt i mange bransjer, inkludert romfartsindustrien for sin kompakte størrelse og lette egenskaper, samt i kryogenikk hvor dens evne til å lette varmeoverføring med små temperaturforskjeller utnyttes.[1]
Platefinnevarmevekslere av aluminiumslegering, ofte referert til som loddede aluminiumvarmevekslere, har blitt brukt i flyindustrien i mer enn 75 år og tatt i bruk i den kryogene luftseparasjonsindustrien rundt andre verdenskrig og kort tid etter i kryogene prosesser i kjemiske anlegg som Natural Gas Processing. De brukes også i jernbanemotorer og biler. Platefinner i rustfritt stål har blitt brukt i fly i over 35 år og er nå i ferd med å bli etablert i kjemiske fabrikker.[2]
Opprinnelig unnfanget av en italiensk mekaniker, Paolo Fruncillo. En plate-fin varmeveksler er laget av lag med korrugerte plater atskilt av flate metallplater, typisk aluminium, for å lage en serie med finne kamre. Separate varme og kalde væskestrømmer strømmer gjennom vekslende lag av varmeveksleren og er omsluttet ved kantene av sidestenger. Hovedkomponenter i en platefinnevarmevekslerVarme overføres fra én strøm gjennom finnegrensesnittet til separatorplaten og gjennom neste sett med finner inn i den tilstøtende væsken. Finnene tjener også til å øke den strukturelle integriteten til varmeveksleren og tillate den å motstå høye trykk samtidig som de gir et utvidet overflateareal for varmeoverføring.
En høy grad av fleksibilitet er tilstede i plate-fin varmevekslerdesign, da de kan operere med hvilken som helst kombinasjon av gass, væske og tofasevæsker.[3] Varmeoverføring mellom flere prosessstrømmer er også tilpasset,[4] med en rekke finnehøyder og typer som forskjellige inngangs- og utgangspunkter tilgjengelig for hver strøm.
De fire viktigste finnetypene er: vanlig, som refererer til enkle trekantede eller rektangulære design med rett finne; fiskebein, hvor finnene er plassert sidelengs for å gi en sikk-sakk-bane; og taggete og perforerte som refererer til kutt og perforeringer i finnene for å øke strømningsfordelingen og forbedre varmeoverføringen.Ulike finnestrukturer for platefinnevarmevekslereEn ulempe med platefinnevarmevekslere er at de er utsatt for begroing på grunn av deres små strømningskanaler. De kan heller ikke renses mekanisk og krever andre rengjøringsprosedyrer og riktig filtrering for drift med potensielt begroende strømmer.
