وتتكون عادة من أقسام وزعانف وأختام ومنحرفات. يتم وضع الزعانف والعواكس والأختام بين قسمين متجاورين لتشكيل طبقة بينية تسمى القناة. يتم تكديس هذه الطبقات البينية وفقًا لأنماط السوائل المختلفة ويتم لحامها معًا لتكوين حزمة صفيحة. حزمة اللوحة عبارة عن حزمة لوحة. يشكل قلب المبادل الحراري ذو الزعانف، مع الرؤوس والأنابيب والدعامات الضرورية وما إلى ذلك، المبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية.
1. الزعانف
الزعانف هي المكونات الأساسية للمبادلات الحرارية ذات الزعانف المصنوعة من الألومنيوم. تكتمل عملية نقل الحرارة بشكل أساسي من خلال التوصيل الحراري للزعانف ونقل الحرارة بالحمل الحراري بين الزعانف والسوائل. وتتمثل المهمة الرئيسية للزعانف في توسيع منطقة نقل الحرارة.
تحسين ضغط المبادل الحراري، وتحسين كفاءة نقل الحرارة، وكذلك بمثابة دعم للقسم، وتحسين قوة وقدرة تحمل الضغط للمبادل الحراري. تتراوح المسافة بين الزعانف بشكل عام من 1 مم إلى 4.2 مم. هناك أنواع وأنواع مختلفة من الزعانف. تشمل الأشكال الشائعة الاستخدام النوع المسنن، والنوع المسامي، والنوع المستقيم، والنوع المموج، وما إلى ذلك. وفي الخارج، توجد أيضًا زعانف وزعانف ذات فتحات تهوية. تجريد الزعانف وزعانف الأظافر وما إلى ذلك.
2. لوحة
الفاصل عبارة عن صفيحة معدنية مسطحة بين طبقتين من الزعانف. وهي مغطاة بطبقة من سبائك اللحام على سطح المعدن الأصلي. أثناء اللحام بالنحاس، تذوب السبائك ويتم لحام الزعانف والأختام والألواح المعدنية المسطحة معًا. يفصل القسم بين طبقتين متجاورتين، ويحدث التبادل الحراري من خلال القسم. يبلغ سمك الأقسام شائعة الاستخدام بشكل عام 1 مم ~ 2 مم.
3. الختم
يتم وضع الأختام حول كل طبقة، ووظيفتها فصل الوسط عن العالم الخارجي. يمكن تقسيم الأختام إلى ثلاثة أنواع وفقًا لأشكال مقطعها العرضي: شكل الأخدود المتوافق، وشكل القناة الفولاذية، وشكل أسطوانة الخصر. بشكل عام، يجب أن يكون للجوانب العلوية والسفلية من الختم ميل قدره 0.3/10 لتشكيل فجوة عند دمجها مع القسم لتشكيل حزمة لوحة، مما يفضي إلى اختراق المذيب وتشكيل اللحام الكامل.
4. لوحة التوجيه
يتم ترتيب دوارات التوجيه بشكل عام على طرفي الزعانف. في نوع زعنفة لوحة الألومنيوم
تتمثل الوظيفة الرئيسية للمبادل الحراري في توجيه مدخل ومخرج السائل لتسهيل التوزيع المتساوي للسائل في المبادل الحراري، وتقليل منطقة التدفق الميتة، وتحسين كفاءة التبادل الحراري.
5. الرأس
يُطلق على الرأس أيضًا اسم صندوق الرأس، والذي عادةً ما يتم لحامه معًا بواسطة جسم الرأس والفوهة ولوحة النهاية والشفة وأجزاء أخرى. وظيفة الرأس هي توزيع وتجميع الوسط، وتوصيل حزمة اللوحة وخط أنابيب العملية.
من منظور آلية نقل الحرارة، لا تزال المبادلات الحرارية ذات الزعانف مصنفة على أنها مبادلات حرارية مقسمة. ميزتها الرئيسية هي أنها تحتوي على سطح نقل حرارة ثانوي موسع (زعانف)، لذلك لا يتم تنفيذ عملية نقل الحرارة فقط على سطح نقل الحرارة الأساسي (لوحة التقسيم)، ولكن أيضًا على سطح نقل الحرارة الثانوي في نفس الوقت. بالإضافة إلى صب الحرارة من الوسط الجانبي ذي درجة الحرارة العالية إلى الوسط الجانبي ذي درجة الحرارة المنخفضة، فإنه ينقل أيضًا جزءًا من الحرارة على طول اتجاه ارتفاع سطح الزعنفة. أي أنه على طول اتجاه ارتفاع الزعانف، يصب القسم الحرارة، ثم ينقل الحرارة إلى الجانب ذي درجة الحرارة المنخفضة عن طريق الحمل الحراري. واسطة. نظرًا لأن ارتفاع الزعنفة يتجاوز سمك الزعنفة بشكل كبير، فإن عملية التوصيل الحراري على طول اتجاه ارتفاع الزعنفة تشبه التوصيل الحراري لقضيب التوجيه النحيف المتجانس. في هذا الوقت، لا يمكن تجاهل المقاومة الحرارية للزعانف. درجة الحرارة القصوى عند طرفي الزعنفة تساوي درجة حرارة القسم. مع إطلاق حرارة الحمل الحراري بين الزعنفة والوسط، تستمر درجة الحرارة في الانخفاض حتى تصل درجة حرارة الوسط إلى المنطقة الوسطى من الزعنفة
يتم استخدام المبادلات الحرارية ذات الزعانف على نطاق واسع بشكل متزايد في مختلف القطاعات الصناعية بسبب أدائها المتفوق والتكنولوجيا الناضجة.
1. معدات فصل الهواء: استخدام المبادلات الحرارية ذات الزعانف للمبادلات الحرارية ذات درجة الحرارة المنخفضة مثل المبادل الحراري الرئيسي، والمبرد الفرعي، ومبخر التكثيف، وما إلى ذلك من معدات فصل الهواء يمكن أن يوفر تكاليف الاستثمار والتركيب في المعدات، ويقلل من استهلاك طاقة الوحدة .
2. صناعة البتروكيماويات: تتمتع المبادلات الحرارية ذات الزعانف بمزايا قدرة المعالجة الكبيرة وتأثير الفصل الجيد والاستهلاك المنخفض للطاقة. وقد تم استخدامها في عمليات مثل فصل الإيثيلين بالتبريد، وغسل النيتروجين للأمونيا الاصطناعية، والغاز الطبيعي، وفصل غاز حقول النفط وتسييله.
3. الآلات الهندسية: بعد أكثر من 20 عامًا من البحث والممارسة، أصبحت البلدان في جميع أنحاء العالم تنتج وتستخدم على نطاق واسع مبادلات حرارية ذات زعانف في السيارات، ومشعات القاطرات، ومبردات زيت الحفارات، ومشعات الثلاجة، ومشعات المحولات عالية الطاقة. جهاز.
4. الموصلية الفائقة وتكنولوجيا الفضاء: يوفر تطوير الموصلية الفائقة وتكنولوجيا الفضاء في درجات الحرارة المنخفضة طرقًا جديدة لتطبيق المبادلات الحرارية ذات الزعانف اللوحية. تُستخدم المبادلات الحرارية ذات الزعانف في المركبة الفضائية الأمريكية أبولو والمركبة الفضائية الصينية شنتشو. جميعها لديها تطبيقات.
