Пластинчатий теплообмінник — це тип конструкції теплообмінника, у якому використовуються пластини та оребрені камери для передачі тепла між рідинами, найчастіше газами. Його часто класифікують як компактний теплообмінник, щоб підкреслити його відносно високе співвідношення площі поверхні теплопередачі до об’єму. Пластинчасто-ребристий теплообмінник широко використовується в багатьох галузях промисловості, включаючи аерокосмічну промисловість завдяки своїм компактним розмірам і легким властивостям, а також у кріогеніці, де використовується його здатність сприяти теплообміну з невеликими перепадами температур.[1]
Пластинчасто-ребристі теплообмінники з алюмінієвого сплаву, які часто називають паяними алюмінієвими теплообмінниками, використовувалися в авіабудівній промисловості більше 75 років і були використані в промисловості кріогенного поділу повітря приблизно під час Другої світової війни, а невдовзі після цього — у кріогенних процесах на хімічних підприємствах, таких як переробка природного газу. Вони також використовуються в залізничних двигунах і автомобілях. Пластини з нержавіючої сталі використовуються в літаках більше 35 років і зараз стають популярними на хімічних заводах.[2]
Спочатку задуманий італійським механіком Паоло Фрунчілло. Пластинчасто-ребристий теплообмінник складається з шарів гофрованих листів, розділених плоскими металевими пластинами, зазвичай алюмінієвими, для створення ряду ребристих камер. Окремі потоки гарячої та холодної рідини протікають через шари теплообмінника, що чергуються, і оточені по краях бічними планками. Основні компоненти пластинчатого ребристого теплообмінника. Тепло передається від одного потоку через межу ребер до роздільної пластини та через наступний набір ребер у сусідню рідину. Ребра також служать для підвищення структурної цілісності теплообмінника та дозволяють йому витримувати високий тиск, одночасно забезпечуючи розширену площу поверхні для передачі тепла.
Пластинчатий теплообмінник має високу гнучкість, оскільки він може працювати з будь-якою комбінацією газу, рідини та двофазних рідин.[3] Передача тепла між декількома технологічними потоками також враховується, [4] з різними висотами та типами ребер, як різні точки входу та виходу, доступні для кожного потоку.
Чотири основні типи плавників: звичайні, що відносяться до простих прямих плавників трикутної або прямокутної форми; «ялинка», де плавники розташовані набік, щоб забезпечити зигзагоподібний шлях; а також зубчасті та перфоровані, які стосуються вирізів і перфорацій у ребрах для посилення розподілу потоку та покращення теплопередачі. Різні структури ребер для пластинчастих теплообмінників Недоліком пластинчастих теплообмінників є те, що вони схильні до забруднення через невеликі канали потоку. Вони також не підлягають механічному очищенню та потребують інших процедур очищення та належної фільтрації для роботи з потенційно забрудненими потоками.
