En plattfensvärmeväxlare är en typ av värmeväxlardesign som använder plattor och flänsförsedda kammare för att överföra värme mellan vätskor, oftast gaser. Den kategoriseras ofta som en kompakt värmeväxlare för att understryka dess relativt höga värmeöverföringsyta till volymförhållande. Plattfensvärmeväxlaren används flitigt i många industrier, inklusive flygindustrin för dess kompakta storlek och lätta egenskaper, samt inom kryogenik där dess förmåga att underlätta värmeöverföring med små temperaturskillnader utnyttjas.[1]
Plattfenade värmeväxlare av aluminiumlegering, ofta kallade lödda aluminiumvärmeväxlare, har använts i flygplansindustrin i mer än 75 år och använts till den kryogena luftsepareringsindustrin runt tiden för andra världskriget och kort därefter till kryogena processer i kemiska anläggningar som naturgasbearbetning. De används också i järnvägsmotorer och bilar. Plåtflänsar av rostfritt stål har använts i flygplan i över 35 år och håller nu på att etablera sig i kemiska fabriker.[2]
Ursprungligen tänkt av en italiensk mekaniker, Paolo Fruncillo. En plattfensvärmeväxlare är gjord av lager av korrugerade plåtar åtskilda av platta metallplåtar, vanligtvis aluminium, för att skapa en serie flänsförsedda kammare. Separata varma och kalla vätskeströmmar strömmar genom omväxlande skikt av värmeväxlaren och är inneslutna vid kanterna av sidostänger. Huvudkomponenter i en plattfensvärmeväxlareVärme överförs från en ström genom flänsgränsytan till separatorplattan och genom nästa uppsättning fenor in i den intilliggande vätskan. Flänsarna tjänar också till att öka värmeväxlarens strukturella integritet och tillåta den att motstå höga tryck samtidigt som de ger en utökad yta för värmeöverföring.
En hög grad av flexibilitet är närvarande i plattfensvärmeväxlardesignen eftersom de kan fungera med vilken kombination av gas, vätska och tvåfasvätskor som helst.[3] Värmeöverföring mellan flera processströmmar tillgodoses också,[4] med en mängd olika fenhöjder och typer som olika in- och utgångspunkter tillgängliga för varje ström.
De fyra huvudsakliga typerna av fenor är: slätt, som hänvisar till enkla triangulära eller rektangulära mönster med rakfenade; fiskben, där fenorna är placerade i sidled för att ge en sicksackbana; och tandade och perforerade som hänvisar till skärningar och perforeringar i fenorna för att öka flödesfördelningen och förbättra värmeöverföringen. Olika fenstrukturer för plattfensvärmeväxlare En nackdel med plattfensvärmeväxlare är att de är benägna att smutsas ner på grund av sina små flödeskanaler. De kan inte heller rengöras mekaniskt och kräver andra rengöringsprocedurer och korrekt filtrering för drift med potentiellt nedsmutsande strömmar.
