En plade-finne varmeveksler er en type varmeveksler design, der bruger plader og finne kamre til at overføre varme mellem væsker, oftest gasser. Det er ofte kategoriseret som en kompakt varmeveksler for at understrege dens relativt høje varmeoverførselsoverfladeareal til volumenforhold. Pladefinnevarmeveksleren er meget udbredt i mange industrier, herunder flyindustrien på grund af dens kompakte størrelse og lette egenskaber, såvel som i kryogenik, hvor dens evne til at lette varmeoverførsel med små temperaturforskelle udnyttes.[1]
Pladefinnevarmevekslere af aluminiumslegering, ofte omtalt som loddede aluminiumsvarmevekslere, er blevet brugt i flyindustrien i mere end 75 år og er blevet indført i den kryogene luftsepareringsindustri omkring tiden for anden verdenskrig og kort efter i kryogene processer i kemiske anlæg såsom naturgasbehandling. De bruges også i jernbanemotorer og motorvogne. Pladefinner af rustfrit stål er blevet brugt i fly i over 35 år og er nu ved at blive etableret i kemiske fabrikker.[2]
Oprindeligt udtænkt af en italiensk mekaniker, Paolo Fruncillo. En plade-finne-varmeveksler er lavet af lag af bølgeplader adskilt af flade metalplader, typisk aluminium, for at skabe en række finnekamre. Separate varme og kolde væskestrømme strømmer gennem skiftende lag af varmeveksleren og er omsluttet ved kanterne af sidestænger. Hovedkomponenter af en pladefinnevarmevekslerVarme overføres fra én strøm gennem finnegrænsefladen til separatorpladen og gennem det næste sæt finner ind i den tilstødende væske. Finnerne tjener også til at øge varmevekslerens strukturelle integritet og tillade den at modstå høje tryk, mens de giver et udvidet overfladeareal til varmeoverførsel.
En høj grad af fleksibilitet er til stede i plade-finne-varmevekslerdesign, da de kan fungere med enhver kombination af gas, væske og tofasede væsker.[3] Varmeoverførsel mellem flere processtrømme er også tilpasset,[4] med en række finnehøjder og typer som forskellige ind- og udgangspunkter tilgængelige for hver strøm.
De vigtigste fire typer finner er: almindelige, som refererer til enkle trekantede eller rektangulære designs med lige finne; sildeben, hvor finnerne er placeret sideværts for at give en zig-zag vej; og takkede og perforerede, som refererer til snit og perforeringer i finnerne for at øge flowfordelingen og forbedre varmeoverførslen.Forskellige finnestrukturer til pladefinnevarmevekslereEn ulempe ved pladefinnevarmevekslere er, at de er tilbøjelige til at besmitte på grund af deres små strømningskanaler. De kan heller ikke renses mekanisk og kræver andre rengøringsprocedurer og korrekt filtrering for drift med potentielt begroende strømme.
