Un schimbător de căldură cu plăci cu aripioare este un tip de proiect de schimbător de căldură care utilizează plăci și camere cu aripioare pentru a transfera căldură între fluide, cel mai frecvent gaze. Este adesea clasificat ca un schimbător de căldură compact pentru a sublinia raportul suprafață de transfer de căldură relativ mare la volum. Schimbătorul de căldură cu plăci cu aripioare este utilizat pe scară largă în multe industrii, inclusiv în industria aerospațială pentru dimensiunile sale compacte și proprietățile sale ușoare, precum și în criogenie, unde este utilizată capacitatea sa de a facilita transferul de căldură cu diferențe mici de temperatură.[1]
Schimbătoarele de căldură cu plăci cu aripioare din aliaj de aluminiu, denumite adesea schimbătoare de căldură din aluminiu brazed, au fost folosite în industria aeronautică de mai bine de 75 de ani și adoptate în industria de separare a aerului criogenic în timpul celui de-al doilea război mondial și la scurt timp după aceea în procesele criogenice din fabrici chimice, cum ar fi Procesarea gazelor naturale. Ele sunt, de asemenea, utilizate în motoarele de cale ferată și autovehicule. Aripioarele din plăci din oțel inoxidabil au fost folosite în aeronave de peste 35 de ani și acum devin instalate în fabricile chimice.[2]
Conceput inițial de un mecanic italian, Paolo Fruncillo. Un schimbător de căldură plăci cu aripioare este format din straturi de foi ondulate separate de plăci metalice plate, de obicei aluminiu, pentru a crea o serie de camere cu aripioare. Fluxuri separate de fluid cald și rece curg prin straturi alternative ale schimbătorului de căldură și sunt închise la margini de bare laterale. Componentele principale ale unui schimbător de căldură cu aripioare cu plăci Căldura este transferată dintr-un curent prin interfața cu aripioare către placa separatoare și prin următorul set de aripioare în fluidul adiacent. Aripioarele servesc, de asemenea, la creșterea integrității structurale a schimbătorului de căldură și îi permit să reziste la presiuni mari, oferind în același timp o suprafață extinsă pentru transferul de căldură.
Un grad ridicat de flexibilitate este prezent în designul schimbătorului de căldură cu plăci, deoarece acestea pot funcționa cu orice combinație de gaz, lichid și fluide bifazice.[3] Transferul de căldură între mai multe fluxuri de proces este, de asemenea, adaptat,[4] cu o varietate de înălțimi și tipuri de aripioare ca puncte de intrare și ieșire diferite disponibile pentru fiecare flux.
Principalele patru tipuri de aripioare sunt: simple, care se referă la modele simple triunghiulare sau dreptunghiulare cu aripioare drepte; heringbone, unde aripioarele sunt plasate lateral pentru a oferi o cale în zig-zag; și zimțate și perforate care se referă la tăieturi și perforații în aripioare pentru a spori distribuția fluxului și pentru a îmbunătăți transferul de căldură. Structuri cu aripioare diferite pentru schimbătoarele de căldură cu aripioare cu plăci Un dezavantaj al schimbătoarelor de căldură cu aripioare cu plăci este că sunt predispuse la murdări din cauza canalelor mici de curgere. De asemenea, nu pot fi curățate mecanic și necesită alte proceduri de curățare și filtrare adecvată pentru funcționarea cu fluxuri potențial murdare.
