Топлообменникът с пластинчати ребра е тип дизайн на топлообменник, който използва плочи и оребрени камери за пренос на топлина между течности, най-често газове. Често се категоризира като компактен топлообменник, за да се подчертае относително високото му съотношение площ на топлообменната повърхност към обем. Пластинчатият топлообменник се използва широко в много индустрии, включително космическата индустрия заради компактния си размер и леки свойства, както и в криогениката, където се използва способността му да улеснява преноса на топлина с малки температурни разлики.[1]
Топлообменниците с пластинчати ребра от алуминиеви сплави, често наричани запоени алуминиеви топлообменници, се използват в самолетостроенето повече от 75 години и са приети в индустрията за криогенно разделяне на въздуха около времето на Втората световна война и малко след това в криогенни процеси в химически заводи като преработка на природен газ. Използват се и в железопътни двигатели и моторни вагони. Ребрата от неръждаема стомана се използват в самолетите повече от 35 години и сега се установяват в химическите заводи.[2]
Първоначално замислен от италиански механик Паоло Фрунчило. Топлообменникът с пластинчати перки е направен от слоеве гофрирани листове, разделени от плоски метални пластини, обикновено алуминий, за създаване на серия от камери с ребра. Отделни потоци от горещ и студен флуид протичат през редуващи се слоеве на топлообменника и са затворени по краищата от странични ленти. Основни компоненти на топлообменник с пластинчати ребра Топлината се прехвърля от един поток през интерфейса на ребрата към разделителната плоча и през следващия комплект ребра в съседния флуид. Ребрата също така служат за увеличаване на структурната цялост на топлообменника и му позволяват да издържа на високи налягания, като същевременно осигуряват разширена повърхност за пренос на топлина.
Висока степен на гъвкавост е налице в дизайна на пластинчатите топлообменници, тъй като те могат да работят с всякаква комбинация от газ, течност и двуфазни флуиди.[3] Преносът на топлина между множество процесни потоци също е съобразен, [4] с различни височини и типове на перките като различни входни и изходни точки, налични за всеки поток.
Основните четири вида перки са: обикновени, които се отнасят до прости триъгълни или правоъгълни дизайни с прави перки; рибена кост, където перките са разположени настрани, за да осигурят зигзагообразна пътека; и назъбени и перфорирани, които се отнасят до изрязвания и перфорации в ребрата, за да се увеличи разпределението на потока и да се подобри преносът на топлина. Различни структури на ребрата за топлообменници с пластинчати перки Недостатъкът на топлообменниците с пластинчати ребра е, че те са склонни към замърсяване поради малките им канали за поток. Те също не могат да бъдат механично почистени и изискват други процедури за почистване и подходящо филтриране за работа с потенциално замърсяващи потоци.
