يتكون المبادل الحراري ذو الزعانف عادة من حاجز وزعنفة وختم ولوحة توجيه. يتم وضع الزعانف والأدلة والأختام بين قسمين متجاورين لتشكيل طبقة بينية تسمى القناة. يتم تكديس الطبقة البينية وفقًا لطرق مختلفة من السوائل ويتم لحامها بالنحاس بالكامل لتكوين حزمة صفيحة. حزمة اللوحة هي قلب المبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية.
أدى ظهور المبادل الحراري ذو الزعانف إلى تحسين كفاءة التبادل الحراري للمبادل الحراري إلى مستوى جديد، ويتميز المبادل الحراري ذو الزعانف بمزايا الحجم الصغير والوزن الخفيف ويمكنه التعامل مع أكثر من نوعين من الوسائط . في الوقت الحاضر، يتم استخدام المبادل الحراري ذو الزعانف على نطاق واسع في الصناعات البترولية والكيميائية ومعالجة الغاز الطبيعي وغيرها من الصناعات.
خصائص المبادل الحراري ذو الزعانف
(1) كفاءة نقل الحرارة العالية، بسبب اضطراب الزعنفة للسائل، يتم كسر الطبقة الحدودية باستمرار، لذلك لديها معامل نقل حرارة كبير؛ في الوقت نفسه، نظرًا لأن القسم والزعنفة رفيعان جدًا ولديهما موصلية حرارية عالية، فإن المبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية يمكن أن يحقق كفاءة عالية.
(2) مدمج، لأن المبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية لديه سطح ثانوي ممتد، يمكن أن تصل مساحة سطحه المحددة إلى 1000㎡/m3.
(3) خفيف الوزن، والسبب هو أنه مدمج ومصنوع في الغالب من سبائك الألومنيوم. الآن يتم أيضًا إنتاج الفولاذ والنحاس والمواد المركبة وما إلى ذلك بكميات كبيرة.
(4) القدرة على التكيف القوية، يمكن تطبيق المبادل الحراري ذو الزعانف على: الغاز - الغاز، الغاز - السائل، السائل - السائل، جميع أنواع السوائل بين نقل الحرارة وتحويل الطور لحالة الحرارة المتغيرة. من خلال الترتيب والجمع بين قناة التدفق، يمكن أن تتكيف مع: التيار المعاكس، والتيار المتقاطع، والتدفق متعدد التدفق، والتدفق متعدد العمليات وغيرها من ظروف نقل الحرارة المختلفة. إن الجمع بين الوحدات المتسلسلة والمتوازية والمتوازية بين الوحدات يمكن أن يلبي احتياجات التبادل الحراري للمعدات الكبيرة. وفي الصناعة، يمكن الانتهاء منه وإنتاجه بكميات كبيرة لتقليل التكاليف وتوسيع إمكانية التبادل من خلال تجميع وحدات البناء.
(5) متطلبات عملية التصنيع الصارمة، عملية معقدة.
(6) من السهل جدًا التوصيل، ومقاومة التآكل، والتنظيف والصيانة أمر صعب للغاية، لذلك لا يمكن استخدامه إلا لتنظيف متوسط التبادل الحراري، وعدم التآكل، وليس من السهل قياسه، وليس من السهل إيداعه، وليس من السهل توصيل المناسبة.
هيكل المبادل الحراري ذو الزعانف:
وتتكون عادة من أقسام وزعانف وأختام وأدلة تدفق. يتم وضع الزعانف والأدلة والأختام بين القسمين المتجاورين لتشكيل شطيرة تسمى القناة. يتم تكديس الساندويتش وفقًا للطرق المختلفة للسوائل ولحمها بالنحاس بالكامل لتكوين حزمة من الألواح. حزمة اللوحة هي قلب المبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية، مع الرأس والفوهة والدعم اللازمين وما إلى ذلك لتشكيل المبادل الحراري ذو الزعانف اللوحية.
مبدأ عمل المبادل الحراري ذو الزعانف
من آلية نقل الحرارة، لا يزال المبادل الحراري ذو الزعانف ينتمي إلى المبادل الحراري بين الجدران. ميزتها الرئيسية هي أنها تحتوي على سطح نقل حرارة ثانوي ممتد (زعنفة)، وبالتالي فإن عملية نقل الحرارة لا تتم فقط على سطح نقل الحرارة الأساسي (الفاصل)، ولكن أيضًا على سطح نقل الحرارة الثانوي في نفس الوقت. لا يتم صب حرارة الوسط على جانب درجة الحرارة المرتفعة مرة واحدة فقط في الوسط على جانب درجة الحرارة المنخفضة، بل يتم أيضًا نقل جزء من الحرارة على طول اتجاه ارتفاع سطح الزعنفة، أي على طول اتجاه ارتفاع الزعنفة ، يتم سكب الحرارة في القسم، ومن ثم يتم تمرير الحرارة إلى الوسط من جهة درجة الحرارة المنخفضة. نظرًا لأن ارتفاع الزعنفة يتجاوز سمك الزعنفة بشكل كبير، فإن عملية التوصيل الحراري على طول اتجاه ارتفاع الزعنفة تشبه التوصيل الحراري لقضيب التوجيه الممدود المتجانس. في هذه الحالة، لا يمكن تجاهل المقاومة الحرارية للزعنفة. درجة الحرارة القصوى عند طرفي الزعنفة تساوي درجة حرارة القسم. ومع إطلاق الحمل الحراري والحرارة بين الزعنفة والوسط، تنخفض درجة الحرارة بشكل مستمر حتى درجة حرارة الوسط في المنطقة الوسطى من الزعنفة.
