
Теплообменник на печатной плате представляет собой цельный металлический блок с тысячами микроканалов, вытравленных на тонких пластинах из сплава. Эти пластины укладываются друг на друга и соединяются методом диффузионной сварки в вакуумной печи, где атомная диффузия объединяет их в единое целое. Никаких прокладок, припоя или сварных швов. В результате получается монолитный сердечник, который ведет себя как основной металл и выдерживает давление, недоступное для традиционных конструкций.
Эти установки впервые доказали свою эффективность в аэрокосмической и атомной отраслях. Сегодня они используются в установках сжижения СПГ, энергетических циклах на сверхкритическом CO₂, морских газокомпрессорах и системах высокого давления для производства водорода. Общая черта: ограниченное пространство, высокая тепловая нагрузка и недопустимые простои. Термоэлектрический теплообменник с пластинчатым теплообменником (PCHE) обычно занимает в 5-10 раз меньше места, чем эквивалентный кожухотрубный теплообменник, что имеет значение на морских платформах, где каждый квадратный метр имеет свою стоимость.
Нет двух одинаковых тепловых задач, поэтому геометрия, глубина и поперечное сечение канала проектируются индивидуально для каждого проекта. Используемые материалы варьируются от нержавеющей стали 316L и дуплексной стали 2205 до титана и сплава Hastelloy C-276, толщина пластин составляет от 0,5 до 2,0 мм. Моделирование с помощью вычислительной гидродинамики (CFD) и анализ напряжений методом конечных элементов определяют конструкцию до начала травления металла. Готовый сердечник проходит проверку на герметичность гелием и гидростатическую проверку на соответствие стандартам ASME, CE или NB.
Максимальная площадь теплопередачи достигает 8000 м², зазоры в каналах составляют от 0,4 до 4 мм, расчетная температура колеблется от -196°C до 850°C, а максимальное расчетное давление достигает 1000 бар. Тепловая эффективность может достигать 98%, что позволяет достигать очень точных температурных показателей и рекуперировать энергию, которая недоступна в других конструкциях.