เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบแผ่นคือการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประเภทหนึ่งที่ใช้แผ่นและช่องที่มีครีบเพื่อถ่ายเทความร้อนระหว่างของเหลว ซึ่งส่วนใหญ่เป็นก๊าซ มักจัดอยู่ในประเภทเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดกะทัดรัดเพื่อเน้นอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรการถ่ายเทความร้อนที่ค่อนข้างสูง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบจานถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงอุตสาหกรรมการบินและอวกาศด้วยขนาดที่กะทัดรัดและคุณสมบัติน้ำหนักเบา เช่นเดียวกับในไครโอเจนิกส์ ซึ่งความสามารถในการถ่ายเทความร้อนที่มีความแตกต่างของอุณหภูมิเล็กน้อยถูกนำมาใช้[1]
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบแผ่นอะลูมิเนียมอัลลอยด์ หรือที่เรียกกันว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอลูมิเนียมประสานนั้น ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องบินมานานกว่า 75 ปี และนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการแยกอากาศแบบไครโอเจนิกในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง และหลังจากนั้นไม่นานก็เข้าสู่กระบวนการไครโอเจนิกในโรงงานเคมี เช่น การแปรรูปก๊าซธรรมชาติ นอกจากนี้ยังใช้ในเครื่องยนต์รถไฟและรถยนต์อีกด้วย ครีบแผ่นเหล็กสเตนเลสถูกนำมาใช้ในเครื่องบินมานานกว่า 35 ปี และปัจจุบันเริ่มมีการนำไปใช้ในโรงงานเคมี[2]
สร้างสรรค์โดยช่างเครื่องชาวอิตาลีชื่อ Paolo Fruncillo เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบแผ่นทำจากแผ่นลูกฟูกหลายชั้นคั่นด้วยแผ่นโลหะแบน ซึ่งโดยทั่วไปคืออะลูมิเนียม เพื่อสร้างห้องแบบครีบ กระแสของเหลวที่ร้อนและเย็นแยกกันจะไหลผ่านชั้นสลับกันของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และถูกปิดไว้ที่ขอบด้วยแถบด้านข้าง ส่วนประกอบหลักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบครีบเพลท ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากกระแสหนึ่งผ่านส่วนต่อประสานของครีบไปยังแผ่นแยก และผ่านครีบชุดถัดไปไปยังของเหลวที่อยู่ติดกัน ครีบยังทำหน้าที่เพิ่มความสมบูรณ์ทางโครงสร้างของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน และช่วยให้ทนต่อแรงกดดันสูง ในขณะเดียวกันก็ให้พื้นที่ผิวที่ขยายออกไปสำหรับการถ่ายเทความร้อน
การออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเพลทฟินมีความยืดหยุ่นสูง เนื่องจากสามารถทำงานกับก๊าซ ของเหลว และของเหลวสองเฟสผสมกันใดก็ได้[3] นอกจากนี้ยังรองรับการถ่ายเทความร้อนระหว่างสตรีมกระบวนการหลายรายการด้วย โดยมีความสูงและประเภทครีบที่หลากหลายตามจุดเข้าและออกที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละสตรีม
ครีบหลักสี่ประเภท ได้แก่: ธรรมดา ซึ่งหมายถึงการออกแบบรูปสามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมครีบตรงที่เรียบง่าย ก้างปลาซึ่งครีบวางอยู่ด้านข้างเพื่อให้เป็นเส้นทางซิกแซก และแบบหยักและเป็นรูซึ่งหมายถึงการตัดและการเจาะรูในครีบเพื่อเพิ่มการกระจายการไหลและปรับปรุงการถ่ายเทความร้อน โครงสร้างครีบที่แตกต่างกันสำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนครีบเพลท ข้อเสียของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเพลทฟินคือพวกมันมีแนวโน้มที่จะเปรอะเปื้อนเนื่องจากช่องทางการไหลขนาดเล็ก นอกจากนี้ยังไม่สามารถทำความสะอาดด้วยกลไกได้ และต้องมีขั้นตอนการทำความสะอาดอื่น ๆ และการกรองที่เหมาะสมสำหรับการทำงานกับกระแสที่อาจเกิดการเปรอะเปื้อน
