Plaatsoojusvahetid koosnevad tavaliselt deflektoritest, ribidest, tihenditest ja juhtlabadest. Uimed, juhtlabad ja tihendid asetatakse kahe kõrvuti asetseva deflektori vahele, et moodustada võileib, mida nimetatakse kanaliks. Sellised võileivad on virnastatud vastavalt erinevatele vedeliku voolumustritele ja joodetud tervikuks, moodustades plaadikimbu. Plaatkimp on plaatsoojusvaheti südamik.
Plaatsoojusvahetite omadused
(1) Kõrge soojusülekande efektiivsus. Kuna uimed häirivad vedelikku, on piirkiht pidevalt katki, mistõttu on sellel suur soojusülekandetegur. Samal ajal, kuna vaheseinad ja uimed on väga õhukesed ja kõrge soojusjuhtivusega, võib plaatsoojusvaheti saavutada väga kõrge efektiivsuse.
(2) Kompaktne. Kuna plaatsoojusvahetil on pikendatud sekundaarne pind, võib selle eripind ulatuda 1000㎡/m3.
(3) Kerge. Põhjus on selles, et see on kompaktne ja enamasti valmistatud alumiiniumisulamist. Nüüd on massiliselt hakatud tootma ka terast, vaske, komposiitmaterjale jne.
(4) Tugev kohanemisvõime. Plaatsoojusvahetit saab kasutada: gaas-gaas, gaas-vedelik, vedelik-vedelik, soojusvahetus erinevate vedelike vahel ja faasimuutussoojusvahetus koos kollektiivsete olekumuutustega. Voolukanalite paigutuse ja kombineerimise kaudu saab see kohaneda erinevate soojusvahetustingimustega, nagu vastuvool, ristvool, mitmevooluline vool ja mitmekäiguline vool. Seadmete jada-, paralleel- ja jada-paralleelsete kombinatsioonide abil suudab see rahuldada suurte seadmete soojusvahetuse vajadused. Tööstuses saab seda kulude vähendamiseks standardiseerida ja masstootma ning vahetatavust saab laiendada ehitusplokkide kombineerimise kaudu.
(5) Tootmisprotsessi nõuded on ranged ja protsess on keeruline.
(6) Seda on lihtne ummistuda, see ei ole korrosioonikindel ning seda on raske puhastada ja parandada. Seetõttu saab seda kasutada ainult juhtudel, kui soojusvahetuskeskkond on puhas, mittesöövitav, seda ei ole lihtne katlakiviks, ei ole lihtne sadestuda ega ummistuda.
Soojusülekandemehhanismi seisukohalt kuulub plaatsoojusvaheti ikkagi vaheseina soojusvaheti hulka. Selle peamine omadus on see, et sellel on laiendatud sekundaarne soojusülekandepind (fin), mistõttu soojusülekandeprotsess ei toimu mitte ainult esmasel soojusülekandepinnal (vaheseinal), vaid ka sekundaarsel soojusülekandepinnal. Lisaks sellele, et kõrgtemperatuurse külgkeskkonna soojus valatakse primaarselt pinnalt madala temperatuuriga külgkeskkonda, kandub osa soojusest ka piki ribi pinna kõrgussuunda, st piki ribi kõrguse suunda. uime, vahesein valab soojust ja seejärel kantakse soojus konvektsiooni teel madalatemperatuurilisele kõrvalkeskkonnale. Kuna uime kõrgus ületab oluliselt uime paksuse, on soojusjuhtivusprotsess piki uime kõrguse suunda sarnane homogeense peenikese juhtvarda soojusjuhtivusega. Praegu ei saa eirata uime soojustakistust. Kõrgeim temperatuur ribi mõlemas otsas on võrdne vaheseina temperatuuriga. Kui uim ja keskkond vabastavad soojust konvektsiooni teel, jätkab temperatuur alanemist kuni keskmise temperatuurini uime keskmises piirkonnas.
Plaatsoojusvahetite kasutamine
Plaatsoojusvahetid on tänu nende suurepärasele jõudlusele ja arenenud tehnoloogiale üha laialdasemalt kasutusel erinevates tööstussektorites.
1. Õhueraldusseadmed: plaatsoojusvahetite kasutamine peamises soojusvahetis, alamjahutis, kondensaatori aurustis ja muudes õhueraldusseadmete madalatemperatuurilistes soojusvahetites võib säästa seadmete investeeringuid ja paigalduskulusid ning vähendada ühiku energiatarbimist.
2. Naftakeemia: plaatsoojusvahetite eelised on suur töötlemisvõimsus, hea eraldusefekt ja madal energiatarbimine. Neid on kasutatud sellistes protsessides nagu etüleeni sügavkülmeraldus, sünteetilise ammoniaaklämmastiku pesemine, maagaas, naftavälja gaasi eraldamine ja veeldamine.
3. Masinad: pärast enam kui 20 aastat kestnud uurimistööd ja praktikat on riigid üle kogu maailma tootnud ja kasutanud autodel plaatsoojusvahetiid, vedurite radiaatoreid, ekskavaatori õlijahuteid, külmikuradiaatoreid ja suure võimsusega traforadiaatoreid.
4. Ülijuhtivus ja kosmosetehnoloogia: Madalatemperatuurilise ülijuhtivuse ja kosmosetehnoloogia areng on pakkunud uue võimaluse plaatsoojusvahetite kasutamiseks. Plaatsoojusvahetid on kasutatud nii USA kosmoselaeval Apollo kui ka Hiina Shenzhou kosmoselaeval.
