บทนำเกี่ยวกับโครงสร้างการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนประสิทธิภาพสูงชนิดใหม่ซึ่งประกอบด้วยแผ่นโลหะหลายแผ่นที่มีรูปร่างเป็นคลื่นเรียงซ้อนกัน ช่องสี่เหลี่ยมบางๆ ถูกสร้างขึ้นระหว่างแผ่นต่างๆ เพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนผ่านแผ่นครึ่ง แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างของเหลวและไอของเหลว มีลักษณะเด่นคือประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง การสูญเสียความร้อนต่ำ โครงสร้างกะทัดรัดและน้ำหนักเบา พื้นที่ขนาดเล็ก ติดตั้งและทำความสะอาดได้สะดวก ใช้งานได้หลากหลาย และอายุการใช้งานยาวนาน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนหรือที่เรียกอีกอย่างว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เป็นอุปกรณ์ที่ถ่ายเทความร้อนบางส่วนจากของเหลวร้อนไปยังของเหลวเย็น
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกจำแนกตามวิธีการทำความร้อน ได้แก่ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไฟฟ้า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำมันความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลวไฟ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนก๊าซ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนพลังงานแสงอาทิตย์ และอื่นๆ
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นแบ่งตามโครงสร้างเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเกลียว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อลูกฟูก เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคอลัมน์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเกลียว เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบปริมาตร เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบหัวลอย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไอน้ำและน้ำ หน่วยแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบกราไฟต์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบอากาศ และอื่นๆ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน รวมถึงครีบทำความร้อนสำหรับทำความร้อน คอนเดนเซอร์ในอุปกรณ์กังหันไอน้ำ และเครื่องทำความเย็นน้ำมันบนจรวดอวกาศ หน้าที่หลักคือเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิเฉพาะที่จำเป็นสำหรับตัวกลางในกระบวนการ และยังเป็นหนึ่งในอุปกรณ์หลักสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานอีกด้วย
แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนและปะเก็นปิดผนึกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีขนาดเท่ากัน และขนาดของรูช่องไหลทั้งสี่รูบนแผ่นก็มีขนาดเท่ากัน ตัวกลางชนิดเดียวกันจะเข้าและออกจากรูช่องไหลทั้งสองรูที่ด้านหนึ่ง และไม่สามารถสร้างรูปแบบการไหลแบบทแยงมุมได้ เมื่อประกอบ ควรหมุนแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนที่อยู่ติดกัน 180 องศาเพื่อให้ทิศทางของก้างปลาตรงข้าม พื้นที่หน้าตัดของการไหลทั้งสองช่องหลังการประกอบจะเท่ากัน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีลักษณะเด่นคือประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง โครงสร้างกะทัดรัด ขนาดเล็ก ติดตั้ง บำรุงรักษาง่าย และผสมผสานกัน กรด เช่น กรดออกซาลิก กรดฟอร์มิก กรดไฮโดรคลอริก กรดไนตริก เป็นต้น มีพื้นที่ไหลในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้อยและมีโครงสร้างภายในที่ซับซ้อน หากสารทำความสะอาดตกตะกอน ก็จะระบายออกได้ยาก วัสดุของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนคือโลหะผสมนิกเกิลไททาเนียม และใช้กรดไฮโดรคลอริกเป็นสารทำความสะอาด อาจทำให้แผ่นเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงได้ง่าย และทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีอายุการใช้งานสั้นลง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นใช้สลักยึดเพื่อยึดแผ่นยึด ทำให้ถอดประกอบและทำความสะอาดได้ง่ายทุกเมื่อ ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากพื้นผิวของแผ่นเรียบ ระดับความปั่นป่วนสูง และมีแนวโน้มที่จะเกิดตะกรันน้อยกว่า เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นทำจากสแตนเลสหรือแผ่นโลหะผสมไททาเนียม ซึ่งสามารถทนต่อสื่อที่กัดกร่อนต่างๆ ได้ ปะเก็นยางสามารถเปลี่ยนได้ง่าย และสามารถถอดประกอบและซ่อมแซมได้ง่าย