प्लेट-फ़िन हीट एक्सचेंजर एक प्रकार का हीट एक्सचेंजर डिज़ाइन है जो तरल पदार्थों, आमतौर पर गैसों के बीच गर्मी स्थानांतरित करने के लिए प्लेटों और पंख वाले कक्षों का उपयोग करता है। इसके अपेक्षाकृत उच्च ताप हस्तांतरण सतह क्षेत्र और आयतन अनुपात पर जोर देने के लिए इसे अक्सर एक कॉम्पैक्ट हीट एक्सचेंजर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। प्लेट-फ़िन हीट एक्सचेंजर का व्यापक रूप से कई उद्योगों में उपयोग किया जाता है, जिसमें एयरोस्पेस उद्योग भी शामिल है, इसके कॉम्पैक्ट आकार और हल्के गुणों के लिए, साथ ही क्रायोजेनिक्स में जहां छोटे तापमान अंतर के साथ गर्मी हस्तांतरण की सुविधा प्रदान करने की इसकी क्षमता का उपयोग किया जाता है।[1]
एल्युमीनियम मिश्र धातु प्लेट-फिन हीट एक्सचेंजर्स, जिन्हें अक्सर ब्रेज़्ड एल्युमीनियम हीट एक्सचेंजर्स के रूप में जाना जाता है, का उपयोग विमान उद्योग में 75 वर्षों से अधिक समय से किया जा रहा है और दूसरे विश्व युद्ध के समय क्रायोजेनिक वायु पृथक्करण उद्योग में अपनाया गया और कुछ ही समय बाद प्राकृतिक गैस प्रसंस्करण जैसे रासायनिक संयंत्रों में क्रायोजेनिक प्रक्रियाओं में अपनाया गया। इनका उपयोग रेलवे इंजन और मोटर कारों में भी किया जाता है। स्टेनलेस स्टील प्लेट फिन का उपयोग विमान में 35 वर्षों से अधिक समय से किया जा रहा है और अब रासायनिक संयंत्रों में स्थापित हो रहे हैं।[2]
मूल रूप से एक इतालवी मैकेनिक, पाओलो फ्रुन्सिलो द्वारा कल्पना की गई थी। एक प्लेट-फ़िन हीट एक्सचेंजर पंखदार कक्षों की एक श्रृंखला बनाने के लिए, सपाट धातु प्लेटों, आमतौर पर एल्यूमीनियम, द्वारा अलग की गई नालीदार चादरों की परतों से बना होता है। अलग-अलग गर्म और ठंडे तरल पदार्थ की धाराएं हीट एक्सचेंजर की वैकल्पिक परतों के माध्यम से बहती हैं और किनारों पर साइड बार द्वारा संलग्न होती हैं। प्लेट फिन हीट एक्सचेंजर के प्रमुख घटक गर्मी को एक स्ट्रीम से फिन इंटरफेस के माध्यम से विभाजक प्लेट में और पंखों के अगले सेट के माध्यम से आसन्न तरल में स्थानांतरित किया जाता है। पंख हीट एक्सचेंजर की संरचनात्मक अखंडता को बढ़ाने के लिए भी काम करते हैं और गर्मी हस्तांतरण के लिए एक विस्तारित सतह क्षेत्र प्रदान करते हुए इसे उच्च दबाव का सामना करने की अनुमति देते हैं।
प्लेट-फ़िन हीट एक्सचेंजर डिज़ाइन में उच्च स्तर का लचीलापन मौजूद होता है क्योंकि वे गैस, तरल और दो-चरण तरल पदार्थों के किसी भी संयोजन के साथ काम कर सकते हैं। [3] कई प्रक्रिया धाराओं के बीच गर्मी हस्तांतरण को भी समायोजित किया जाता है, [4] प्रत्येक धारा के लिए अलग-अलग प्रवेश और निकास बिंदुओं के रूप में विभिन्न फिन ऊंचाइयों और प्रकारों के साथ।
मुख्य चार प्रकार के पंख हैं: सादा, जो सरल सीधे-पंख वाले त्रिकोणीय या आयताकार डिजाइन को संदर्भित करता है; हेरिंगबोन, जहां ज़िग-ज़ैग पथ प्रदान करने के लिए पंखों को बग़ल में रखा जाता है; और दाँतेदार और छिद्रित जो प्रवाह वितरण को बढ़ाने और गर्मी हस्तांतरण में सुधार करने के लिए पंखों में कटौती और छिद्रण को संदर्भित करते हैं। प्लेट फिन हीट एक्सचेंजर्स के लिए अलग-अलग फिन संरचनाएं प्लेट-फिन हीट एक्सचेंजर्स का एक नुकसान यह है कि वे अपने छोटे प्रवाह चैनलों के कारण खराब होने का खतरा रखते हैं। उन्हें यांत्रिक रूप से भी साफ नहीं किया जा सकता है और संभावित रूप से दूषित धाराओं के साथ संचालन के लिए अन्य सफाई प्रक्रियाओं और उचित निस्पंदन की आवश्यकता होती है।
