64 / 68
• düz üçgen veya dikdörtgen kanatlar
gibi düz ve dik kanatlar
• düz ve dalgalı (ana akışkan
akımı yönünde) kanatlar
• şaşırtmalı, panjurlu, delikli, ve iğne
kanatlar gibi kesintili kanatlar
Endüstride kesintili kanatlar düz kanatlara göre
daha verimli olduklarından tasarım kısıtlamaları izin
verdiği sürece her zaman kullanılmaktadır.
Pratikteki Uygulama Alanları
Plaka kanatlı ısı değiştiricilerin genellikle kullanıldık-
ları alanlar aşağıda sıralanmıştır.
• Elektronik güç santralleri (gaz türbini,
buhar, nükleer, yakıt pili, vd.),
• Tepkili güç çevrimleri (otomobil,
kamyon, uçak, vd.),
• Termodinamik çevrimli sistemler (ısı
pompası, soğutma sistemleri, vd.),
• Elektronik,
• Kriyojenik,
• Gaz sıvılaştırma,
• İklimlendirme,
• Atık ısı kazanım sistemleri
Plaka kanatlı ısı değiştiricilerin çalışma basınçları
Plaka kanatlı ısı değiştiriciler 8300 kPa çalışma
basınca kadar ticari olarak mevcut bulunmasına
rağmen, bunlar genellikle 700 kPa'dan daha küçük
çalışma basınçları için tasarlamıştır. Son zaman-
larda, çalışan akışkan olarak karbon dioksit kulla-
nan bir kondenser 14 MPa çalışma basıncına sahip
bir otomobil kliması için geliştirilmiştir. Süper elastik
deformasyon ve difüzyon ile üretilen titanyumdan
imal edilmiş plaka kanatlı ısı değiştiriciler 35 MPa ve
üzeri çalışma basınçlarını sağlayabilmektedir.
Plaka kanatlı ısı değiştiricilerin çalışma sıcaklıkları
Plaka kanatlı ısı değiştiricinin cidar sıcaklığı birleş-
tirme yöntemine ve malzemeye bağlı olarak değişe-
bilir. Malzeme olarak metaller (840
°°
sıcaklığa kadar)
ve tepe sıcaklığı 1370
°
C olan seramikler (1150 °C
sıcaklığa kadar) kullanılır. 50 °C çalışma sıcaklığı
limiti olan Japon kağıdı (higroskopik) ön ısıtma veya
ön soğutma gibi havalandırma uygulamalarında kul-
lanılan plaka kanatlı ısı değiştirici imalatında kullanıl-
maktadır.
Plaka kanatların büyüklükleri
5900 m
2
/m
3
yüzey alan yoğunluğuna sahip olan
plaka kanatlı ısı değiştiriciler üretilebilmektedir. Tipik
kanat yoğunlukları 120 ile 700 kanat/m arasında
olmasına rağmen, kanat yoğunluğu 2100 kanat/m
olan bazı tasarımlar da mevcuttur. Kanat kalınlık-
ları 0.05 ile 0.25 mm arasında seçilmektedir. Kanat
yükseklikleri 2 ile 25 mm arasında alınmaktadır.
KOMPAKT ISI DEĞİŞTİRİCİLERDE KİRLENME
Kompakt ısı değiştiricilerde akış geçişlerinin küçük
bir hidrolik çaptan (
Dh
) olması kirlenme probleminin
bir göstergesidir. Zorlu temizlik sorunu nedeniyle
sadece temiz ve paslanmaz bir akışkan akışına izin
verilebilir. Özel mekanik bir yöntem veya kimyasal
bir temizleme yöntemi kullanılabilir. Diğer bir önemli
uygulama düşük hidrolik çapa sahip bir çok akışkan
Şekil 2. Kompakt ısı değiştirici yüzeylerine ait bazı tipik
örnekler (Kays and London, 1998)
Şekil 3. Plaka kanatlı ısı değiştiriciler için oluklu kanat
geometrileri; (a) düz üçgen kanat; (b) düz dikdörtgen kanat; (c)
dalgalı kanat (d) kaydırılmış şerit kanat; (e) panjurlu kanat; (f)
delikli kanat. (Shah and Seculic, 2003)
TTMD DERGİSİ EKİ
MART - NİSAN 2016
4