プレートフィン熱交換器は、プレートとフィン付きチャンバーを使用して流体（最も一般的には気体）間で熱を伝達する熱交換器設計の一種です。体積に対する伝熱表面積の比率が比較的高いことを強調するために、コンパクトな熱交換器として分類されることがよくあります。プレートフィン熱交換器は、そのコンパクトなサイズと軽量特性により航空宇宙産業を含む多くの産業で広く使用されているだけでなく、小さな温度差で熱伝達を促進する能力が利用される極低温分野でも使用されています[1]。
ろう付けアルミニウム熱交換器とも呼ばれるアルミニウム合金プレートフィン熱交換器は、航空機産業で 75 年以上使用されており、第二次世界大戦前後には極低温空気分離産業に採用され、その後すぐに天然ガス処理などの化学プラントの極低温プロセスに採用されました。鉄道エンジンや自動車にも使用されています。ステンレス鋼プレートフィンは 35 年以上航空機で使用されており、現在では化学プラントにも定着しつつあります [2]。
元々はイタリアのメカニック、パオロ・フランシーロによって考案されました。プレートフィン熱交換器は、平らな金属板 (通常はアルミニウム) で分離された波形シートの層で構成され、一連のフィン付きチャンバーを形成します。別々の熱い流体の流れと冷たい流体の流れが、熱交換器の交互の層を通って流れ、サイド バーによって端が囲まれています。プレート フィン熱交換器の主なコンポーネント熱は、1 つの流れからフィンの境界面を通ってセパレータ プレートに伝わり、次のセットのフィンを通って隣接する流体に伝達されます。フィンは熱交換器の構造的完全性を高め、熱伝達のための表面積を拡大しながら高圧に耐えられるようにする役割も果たします。
プレートフィン熱交換器の設計には、気体、液体、二相流体のあらゆる組み合わせで動作できるため、高度な柔軟性が備わっています[3]。複数のプロセスストリーム間の熱伝達にも対応しており、各ストリームで利用できる異なる入口点と出口点としてさまざまなフィンの高さとタイプを使用できます[4]。
フィンの主なタイプは次の 4 つです。 プレーン (プレーン) は、単純な真っ直ぐな三角形または長方形のフィンのデザインを指します。ヘリンボーン。フィンが横に配置されてジグザグの経路を提供します。プレートフィン熱交換器のさまざまなフィン構造 プレートフィン熱交換器の欠点は、流路が小さいため汚れがつきやすいことです。また、機械的に洗浄することもできないため、汚れの可能性のある流れを使用する場合には、他の洗浄手順と適切な濾過が必要です。
