플레이트-핀 열 교환기는 일반적으로 배플, 핀, 씰 및 가이드 베인으로 구성됩니다. 핀, 가이드 베인 및 씰은 인접한 두 배플 사이에 배치되어 채널이라는 샌드위치를 형성합니다. 이러한 샌드위치는 서로 다른 유체 흐름 패턴에 따라 쌓이고 전체적으로 브레이징되어 플레이트 묶음을 형성합니다. 플레이트 번들은 플레이트-핀 열교환기의 핵심입니다.
플레이트핀 열교환기의 특징
(1) 열전달 효율이 높다. 핀이 유체를 교란시키기 때문에 경계층은 끊임없이 부서지기 때문에 열전달계수가 크다. 동시에, 칸막이와 핀이 매우 얇고 열전도율이 높기 때문에 플레이트-핀 열교환기는 매우 높은 효율을 달성할 수 있습니다.
(2) 컴팩트. 플레이트-핀 열교환기는 2차 표면이 확장되어 비표면적이 1000㎡/m3에 달할 수 있습니다.
(3) 경량. 그 이유는 크기가 작고 대부분 알루미늄 합금으로 만들어졌기 때문이다. 이제는 철강, 구리, 복합재료 등도 대량 생산됐다.
(4) 강한 적응력. 플레이트-핀 열 교환기는 가스-가스, 가스-액체, 액체-액체, 다양한 유체 간의 열 교환 및 집단 상태 변화를 통한 상 변화 열 교환에 사용할 수 있습니다. 흐름 채널의 배열 및 조합을 통해 역류, 교차 흐름, 다중 흐름 및 다중 통과 흐름과 같은 다양한 열 교환 조건에 적응할 수 있습니다. 장치 간 직렬, 병렬 및 직렬 병렬 조합을 통해 대형 장비의 열 교환 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 산업계에서는 표준화 및 대량생산을 통해 비용을 절감할 수 있으며, 빌딩블록 조합을 통해 호환성을 확대할 수 있습니다.
(5) 제조 공정 요구 사항이 엄격하고 공정이 복잡합니다.
(6) 막히기 쉽고 부식에 강하지 않으며 청소 및 수리가 어렵다. 따라서 열 교환 매체가 깨끗하고 부식성이 없으며 확장이 쉽지 않고 침전이 쉽지 않고 막히기 쉽지 않은 경우에만 사용할 수 있습니다.
열 전달 메커니즘의 관점에서 볼 때 판형 열교환기는 여전히 분할형 열교환기에 속합니다. 주요 특징은 2차 열 전달 표면(핀)이 확장되어 열 전달 과정이 1차 열 전달 표면(파티션)뿐만 아니라 2차 열 전달 표면에서도 수행된다는 것입니다. 고온측 매체의 열이 1차 표면에서 저온측 매체로 부어지는 것 외에도 일부 열은 핀 표면의 높이 방향, 즉 핀 표면의 높이 방향을 따라 전달됩니다. 핀, 칸막이에서 열이 쏟아지고 대류에 의해 열이 저온 측 매체로 전달됩니다. 핀 높이가 핀 두께를 크게 초과하기 때문에 핀 높이 방향을 따른 열전도 과정은 균질하고 가느다란 가이드 로드의 열전도와 유사합니다. 이때 핀의 열저항은 무시할 수 없습니다. 핀 양쪽 끝의 최고 온도는 파티션 온도와 같습니다. 핀과 매체가 대류에 의해 열을 방출함에 따라 핀 중앙 영역의 매체 온도까지 온도가 계속 감소합니다.
Plate-Fin 열교환기 적용
플레이트핀 열교환기는 우수한 성능과 성숙한 기술로 인해 다양한 산업 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다.
1. 공기 분리 장비: 공기 분리 장비의 주 열교환기, 과냉각기, 응축기 증발기 및 기타 저온 열교환기에 플레이트 핀 열교환기를 사용하면 장비 투자 및 설치 비용을 절감하고 단위 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.
2. 석유화학: 판형 열교환기는 처리 용량이 크고 분리 효과가 좋으며 에너지 소비가 낮다는 장점이 있습니다. 이는 에틸렌의 저온 분리, 합성 암모니아 질소 세척, 천연 가스, 유전 가스 분리 및 액화와 같은 공정에 사용되었습니다.
3. 엔지니어링 기계: 20년 이상의 연구와 실습을 통해 세계 각국에서는 자동차용 판형 열교환기, 기관차 라디에이터, 굴삭기 오일 쿨러, 냉장고 라디에이터 및 고출력 변압기 라디에이터를 대량 생산하여 사용하고 있습니다.
4. 초전도 및 우주 기술: 저온 초전도 및 우주 기술의 개발은 판핀 열교환기의 응용에 새로운 길을 제시했습니다. 판형 열교환기는 미국 Apollo 우주선과 중국 Shenzhou 우주선 모두에 사용되었습니다.
