Een platenwarmtewisselaar is een soort warmtewisselaarontwerp dat platen en kamers met vinnen gebruikt om warmte over te dragen tussen vloeistoffen, meestal gassen. Het wordt vaak gecategoriseerd als een compacte warmtewisselaar om de relatief hoge verhouding tussen het warmteoverdrachtsoppervlak en het volume te benadrukken. De platenwarmtewisselaar wordt veel gebruikt in veel industrieën, waaronder de lucht- en ruimtevaartindustrie vanwege zijn compacte formaat en lichtgewicht eigenschappen, maar ook in de cryogene techniek, waar gebruik wordt gemaakt van het vermogen om warmteoverdracht met kleine temperatuurverschillen te vergemakkelijken.
Warmtewisselaars met platen van aluminiumlegeringen, ook wel Brazed Aluminium Heat Exchangers genoemd, worden al meer dan 75 jaar in de vliegtuigindustrie gebruikt en rond de Tweede Wereldoorlog overgenomen in de cryogene luchtscheidingsindustrie en kort daarna in cryogene processen in chemische fabrieken zoals aardgasverwerking. Ze worden ook gebruikt in spoorwegmotoren en auto's. Roestvrijstalen vinnen worden al meer dan 35 jaar in vliegtuigen gebruikt en worden nu steeds meer ingeburgerd in chemische fabrieken.[2]
Oorspronkelijk bedacht door een Italiaanse monteur, Paolo Fruncillo. Een platenwarmtewisselaar is gemaakt van lagen golfplaten, gescheiden door platte metalen platen, meestal aluminium, om een reeks kamers met vinnen te creëren. Afzonderlijke warme en koude vloeistofstromen stromen door afwisselende lagen van de warmtewisselaar en zijn aan de randen omsloten door zijbalken. Hoofdcomponenten van een platenwarmtewisselaar Warmte wordt overgedragen van de ene stroom via het vininterface naar de scheidingsplaat en via de volgende set vinnen naar de aangrenzende vloeistof. De vinnen dienen ook om de structurele integriteit van de warmtewisselaar te vergroten en zorgen ervoor dat deze hoge drukken kan weerstaan, terwijl ze een groter oppervlak bieden voor warmteoverdracht.
Het ontwerp van de platenwarmtewisselaars biedt een hoge mate van flexibiliteit, aangezien ze kunnen werken met elke combinatie van gas, vloeistof en tweefasige vloeistoffen.[3] Er is ook ruimte voor warmteoverdracht tussen meerdere processtromen,[4] met een verscheidenheid aan lamelhoogtes en -types, aangezien er voor elke stroom verschillende in- en uitgangen beschikbaar zijn.
De vier belangrijkste soorten vinnen zijn: effen, wat verwijst naar eenvoudige driehoekige of rechthoekige ontwerpen met rechte vinnen; visgraat, waarbij de vinnen zijwaarts zijn geplaatst om een zigzagpad te creëren; en gekarteld en geperforeerd, wat verwijst naar insnijdingen en perforaties in de vinnen om de stroomverdeling te vergroten en de warmteoverdracht te verbeteren. Verschillende vinstructuren voor platenvinwarmtewisselaars Een nadeel van plaatvinwarmtewisselaars is dat ze gevoelig zijn voor vervuiling vanwege hun kleine stromingskanalen. Ze kunnen ook niet mechanisch worden gereinigd en vereisen andere reinigingsprocedures en goede filtratie voor gebruik met mogelijk vervuilende stromen.
