Pladefinnevarmevekslere er normalt sammensat af ledeplader, finner, tætninger og styreskovle. Finner, styreskovle og tætninger er placeret mellem to tilstødende ledeplader for at danne en sandwich, kaldet en kanal. Sådanne sandwiches stables i overensstemmelse med forskellige væskestrømningsmønstre og loddes til en helhed for at danne et pladebundt. Pladebundtet er kernen i plade-finnevarmeveksleren.
Funktioner af plade-finne varmevekslere
(1) Høj varmeoverførselseffektivitet. Da finnerne forstyrrer væsken, brydes grænselaget konstant, så det har en stor varmeoverførselskoefficient. Da skillevæggene og finnerne samtidig er meget tynde og har høj varmeledningsevne, kan plade-finne-varmeveksleren opnå en meget høj effektivitet.
(2) Kompakt. Da plade-finne-varmeveksleren har en udvidet sekundær overflade, kan dens specifikke overfladeareal nå op på 1000㎡/m3.
(3) Letvægts. Årsagen er, at den er kompakt og for det meste lavet af aluminiumslegering. Nu er stål, kobber, kompositmaterialer osv. også blevet masseproduceret.
(4) Stærk tilpasningsevne. Pladefinnevarmeveksleren kan bruges til: gas-gas, gas-væske, væske-væske, varmeveksling mellem forskellige væsker og faseskift varmeveksling med kollektive tilstandsændringer. Gennem arrangementet og kombinationen af strømningskanaler kan den tilpasse sig forskellige varmeudvekslingsforhold såsom modstrøm, krydsstrøm, flerstrømsstrøm og flergangsstrøm. Gennem kombinationen af serie, parallel og serie-parallel mellem enheder, kan den opfylde varmevekslingsbehovet for stort udstyr. I industrien kan det standardiseres og masseproduceres for at reducere omkostningerne, og udskifteligheden kan udvides gennem byggeklodskombination.
(5) Kravene til fremstillingsprocessen er strenge, og processen er kompliceret.
(6) Det er let at tilstoppe, ikke korrosionsbestandigt og svært at rengøre og reparere. Derfor kan det kun bruges i tilfælde, hvor varmevekslermediet er rent, ikke-ætsende, ikke let at skalere, ikke let at afsætte og ikke let at tilstoppe.
Fra varmeoverførselsmekanismens perspektiv hører plade-finnevarmeveksleren stadig til skillevægsvarmeveksleren. Dens hovedtræk er, at den har en udvidet sekundær varmeoverførselsflade (finne), så varmeoverførselsprocessen udføres ikke kun på den primære varmeoverførselsflade (skillevæg), men også på den sekundære varmeoverførselsflade. Ud over at varmen fra højtemperatursidemediet hældes i lavtemperatursidemediet fra primærfladen, overføres en del af varmen også langs finnefladens højderetning, dvs. langs højderetningen af finnen, skillevæggen hælder varme, og derefter overføres varmen til lavtemperatursidemediet ved konvektion. Da finnehøjden i høj grad overstiger finnetykkelsen, svarer varmeledningsprocessen langs finnehøjderetningen til varmeledningen af en homogen slank styrestang. På dette tidspunkt kan finnens termiske modstand ikke ignoreres. Den højeste temperatur i begge ender af finnen er lig med skillevægstemperaturen. Når finnen og mediet frigiver varme ved konvektion, fortsætter temperaturen med at falde indtil mediumtemperaturen i det midterste område af finnen.
Anvendelse af plade-finne varmevekslere
Pladefinnevarmevekslere er blevet mere og mere udbredt i forskellige industrisektorer på grund af deres overlegne ydeevne og moden teknologi.
1. Luftseparationsudstyr: Brugen af plade-finnevarmevekslere i hovedvarmeveksleren, underkøleren, kondensatorfordamperen og andre lavtemperaturvarmevekslere af luftseparationsudstyr kan spare udstyrsinvesteringer og installationsomkostninger og reducere enhedsenergiforbruget.
2. Petrokemisk: Pladefinnevarmevekslere har fordelene ved stor forarbejdningskapacitet, god separationseffekt og lavt energiforbrug. De er blevet brugt i processer såsom dyb kold separation af ethylen, syntetisk ammoniak nitrogen vask, naturgas, oliefelt gas separation og fortætning.
3. Teknisk maskineri: Efter mere end 20 års forskning og praksis har lande rundt om i verden masseproduceret og brugt plade-finnevarmevekslere på biler, lokomotivradiatorer, gravemaskineoliekølere, køleskabsradiatorer og transformatorradiatorer med høj effekt.
4. Superlednings- og rumteknologi: Udviklingen af lavtemperatursuperlednings- og rumteknologi har givet en ny måde for anvendelse af plade-finne-varmevekslere. Pladefinnevarmevekslere er blevet brugt på både det amerikanske Apollo-rumfartøj og det kinesiske Shenzhou-rumfartøj.
