板式換熱器

板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過(guò)板片進(jìn)行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進(jìn)行熱交換的理想設(shè)備。它具有換熱效率高、熱損失小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、應(yīng)用廣泛、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

在相同壓力損失情況下，其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3-5倍，占地面積為管式換熱器的三分之一，熱回收率可高達(dá)90%以上。 [1] 板式換熱器的型式主要有框架式（可拆卸式）和釬焊式兩大類，板片形式主要有人字形波紋板、水平平直波紋板和瘤形板片三種。 [2] 中文名 板式換熱器 外文名 Plate Type Heat Exchanger 組 成 板式換熱器、平衡槽、熱水裝置等 類 型 框架式（可拆卸式）和釬焊式 標(biāo) 準(zhǔn) GB16409-1996《板式換熱器》

優(yōu) 點(diǎn) 換熱效率高、熱損失小目錄 1 結(jié)構(gòu)原理 2 基本組成結(jié)構(gòu)如圖所示： 3 特點(diǎn) 4 基本分類 5 選型計(jì)算 6 常見(jiàn)故障 7 設(shè)計(jì)特點(diǎn) 8 應(yīng)用領(lǐng)域 9 故障處理 ? 外漏 ? 串液 10 處理方法： 11 主要控制參數(shù) 12 產(chǎn)品選用要點(diǎn) 13 施工安裝要點(diǎn) 14 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 15 清洗工藝結(jié)構(gòu)原理編輯板式換熱器結(jié)構(gòu)圖拆解板式換熱器結(jié)構(gòu)圖拆解可拆卸板式換熱器是由許多沖壓有波紋薄板按一定間隔，四周通過(guò)墊片密封，并用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成，板片和墊片的四個(gè)角孔形成了流體的分配管和匯集管，同時(shí)又合理地將冷熱流體分開(kāi)，使其分別在每塊板片兩側(cè)的流道中流動(dòng)，通過(guò)板片進(jìn)行熱交換。

[3] 板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算，就是在已知溫差比NTUE的條件下，合理地確定其型號(hào)、流程和傳熱面積，使NTUp等于NTUE。 [4] 基本組成結(jié)構(gòu)如圖所示：板式換熱器板式換熱器 ⒈板式換熱器板片和板式換熱器密封墊片 ⒉固定壓緊板 ⒊活動(dòng)壓緊板 ⒋夾緊螺栓 ⒌上導(dǎo)桿 ⒍下導(dǎo)桿 ⒎后立柱特點(diǎn)編輯（板式換熱器與管殼式換熱器的比較） a.傳熱系數(shù)高；由于不同的波紋板相互倒置，構(gòu)成復(fù)雜的流道，使流體在波紋板間流道內(nèi)呈旋轉(zhuǎn)三維流動(dòng)，能在較低的雷諾數(shù)（一般Re=50~200）下產(chǎn)生紊流，所以傳熱系數(shù)高，一般認(rèn)為是管殼式的3~5倍。 [2] b.對(duì)數(shù)平均溫差大，末端溫差小。閑置一批二手板式換熱器 冷卻器 型號(hào)齊全

在管殼式換熱器中，兩種流體分別在管程和殼程內(nèi)流動(dòng)，總體上是錯(cuò)流流動(dòng)，對(duì)數(shù)平均溫差修正系數(shù)小，而板式換熱器多是并流或逆流流動(dòng)方式，其修正系數(shù)也通常在0.95左右，此外，冷、熱流體在板式換熱器內(nèi)的流動(dòng)平行于換熱面、無(wú)旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差小，對(duì)水換熱可低于1℃，而管殼式換熱器一般為5℃fff. 板式換熱器板式換熱器 c.占地面積小。

板式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積為管殼式的2~5倍，也不像管殼式那樣要預(yù)留抽出管束的檢修場(chǎng)所，因此實(shí)現(xiàn)同樣的換熱量，板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。 d.容易改變換熱面積或程組合；只要增加或減少幾張板，即可達(dá)到增加或減少換熱面積的目的；改變板片排列或更換幾張板片，即可達(dá)到所要求的流程組合，適應(yīng)新的換熱工況，而管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。 e.重量輕；板式換熱器的板片厚度僅為0.4~0.8mm，而管殼式換熱器的換熱管的厚度為2.0~2.5mm，管殼式的殼體比板式換熱器的框架重得多，板式換熱器一般只有管殼式重量的1/5左右。 [4] f. 價(jià)格低；采用相同材料，在相同換熱面積下，板式換熱器價(jià)格比管殼式約低40%~60%。 g. 制作方便；板式換熱器的傳熱板是采用沖壓加工，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，并可大批生產(chǎn)，管殼式換熱器一般采用手工制作。

h. 容易清洗；框架式板式換熱器只要松動(dòng)壓緊螺栓，即可松開(kāi)板束，卸下板片進(jìn)行機(jī)械清洗，這對(duì)需要經(jīng)常清洗設(shè)備的換熱過(guò)程十分方便。板式換熱器板式換熱器 i. 熱損失?。话迨綋Q熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中，因此散熱損失可以忽略不計(jì)，也不需要保溫措施。而管殼式換熱器熱損失大，需要隔熱層。 j. 容量較?。患s為管殼式換熱器的10%~20%。 k. 單位長(zhǎng)度的壓力損失大；由于傳熱面之間的間隙較小，傳熱面上有凹凸，因此比傳統(tǒng)的光滑管的壓力損失大。

l. 不易結(jié)垢；由于內(nèi)部充分湍動(dòng)，所以不易結(jié)垢，其結(jié)垢系數(shù)僅為管殼式換熱器的1/3~1/10. m. 工作壓力不宜過(guò)大，可能發(fā)生泄露；板式換熱器采用密封墊密封，工作壓力一般不宜超過(guò)2.5MPa，介質(zhì)溫度應(yīng)在低于250℃以下，否則有可能泄露。 n. 易堵塞；由于板片間通道很窄，一般只有2~5mm，當(dāng)換熱介質(zhì)含有較大顆?；蚶w維物質(zhì)時(shí)，容易堵塞板間通道。

基本分類編輯一般情況下，我們主要根據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分板式換熱器，也就是根據(jù)外形來(lái)區(qū)分，可分為四大類：①可拆卸板式換熱器（又叫帶密封墊片的板式換熱器）、②焊接板式換熱器、③螺旋板式換熱器、④板卷式換熱器（又叫蜂窩式換熱器）。 其中，焊接板式換熱器又分為：半焊接板式換熱器、全焊接板式換熱器、板殼式換熱器、釬焊板式換熱器。經(jīng)常用到的分類還有以下： 1 根據(jù)單位空間內(nèi)的換熱面積的多少，板式換熱器屬于緊湊式換熱器，主要是與管殼式換熱器進(jìn)行比較，傳統(tǒng)的管殼式換熱器占地較大。 2 根據(jù)工藝用途，又有不同的叫法：板式加熱器、板式冷卻器、板式冷凝器、板式預(yù)熱器； 3根據(jù)流程組合，分為單程板式換熱器和多程板式換熱器； 4 根據(jù)兩種介質(zhì)的流動(dòng)方向，分為順流（并流）板式換熱器、逆流板式換熱器、交叉流（橫流）板式換熱器，后兩者用的比較多； 5 按照流道的間隙大小，分為常規(guī)間隙板式換熱器和寬間隙板式換熱器； 6 按照波紋，板式換熱器有更詳細(xì)的分別，不再累述，請(qǐng)參考：板式換熱器板片波紋形式。 7 按照是否是成套產(chǎn)品，可分為單機(jī)板式換熱器、板式換熱器機(jī)組。

選型計(jì)算編輯板型選擇板片型式或波紋式應(yīng)根據(jù)換熱場(chǎng)合的實(shí)際需要而定。對(duì)流量大允許壓降小的情況，應(yīng)選用阻力小的板型，反之選用阻力大的板型。根據(jù)流體壓力和溫度的情況，確定選擇可拆卸式，還是釬焊式。確定板型時(shí)不宜選擇單板面積太小的板片，以免板片數(shù)量過(guò)多，板間流速偏小，傳熱系數(shù)過(guò)低，對(duì)較大的換熱器更應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。

流程和流道的選擇流程指板式換熱器內(nèi)一種介質(zhì)同動(dòng)方向的一組并聯(lián)流道，而流道指板式換熱器內(nèi)，相鄰兩板片組成的介質(zhì)流動(dòng)通道。一般情況下，將若干個(gè)流道按并聯(lián)或串聯(lián)的方式連接起來(lái)，以形成冷、熱介質(zhì)通道的不同組合。流程組合形式應(yīng)根據(jù)換熱和流體阻力計(jì)算，在滿足工藝條件要求下確定。盡量使冷、熱水流道內(nèi)的對(duì)流換熱系數(shù)相等或接近，從而得到的傳熱效果。因?yàn)樵趥鳠岜砻鎯蓚?cè)對(duì)流換熱系數(shù)相等或接近時(shí)傳熱系數(shù)獲得較大值。雖然板式換熱器各板間流速不等，但在換熱和流體阻力計(jì)算時(shí)，仍以平均流速進(jìn)行計(jì)算。由于“U”形單流程的接管都固定在壓緊板上，拆裝方便。

壓降校核在板式換熱器的設(shè)計(jì)選型時(shí)，一般對(duì)壓降有一定的要求，所以應(yīng)對(duì)其進(jìn)行校核。如果校核壓降超過(guò)允許壓降，需重新進(jìn)行設(shè)計(jì)選型計(jì)算，直到滿足工藝要求為止。計(jì)算方法關(guān)于傳熱系數(shù)和壓降的計(jì)算，由各個(gè)廠家產(chǎn)品的性能曲線計(jì)算得到。性能曲線（準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式）一般來(lái)自于產(chǎn)品的性能測(cè)試。對(duì)于缺少性能測(cè)試的板型，也可通過(guò)參考尺寸法，根據(jù)板型的特性幾何尺寸獲得板型的準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)式，上的一些通用軟件均采用這種方法。選型軟件關(guān)于板式換熱器的選型軟件，一般各自廠家根據(jù)自己的板型都有自己的選型軟件。上通用的軟件有HTRI，HTFS等。通用的計(jì)算軟件公開(kāi)的很少，國(guó)內(nèi)一些網(wǎng)站如換熱支持網(wǎng)站提供了提供了板式換熱器的在線計(jì)算軟件，可供參考使用。

常見(jiàn)故障編輯外漏主要表現(xiàn)為滲漏（量不大，水滴不連續(xù)）和泄漏（量較大，水滴連續(xù)）。外漏出現(xiàn)的主要部位為板片與板片之間的密封處、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片與壓緊板內(nèi)側(cè)。串液主要特征為壓力較高一側(cè)的介質(zhì)串入壓力較低一側(cè)的介質(zhì)中，系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)壓力和溫度的異常。如果介質(zhì)具有腐蝕性，還可能導(dǎo)致板式換熱器密封墊片的腐蝕。串液通常發(fā)生在導(dǎo)流區(qū)域或者二道密封區(qū)域處。壓降大介質(zhì)進(jìn)、出口壓降超過(guò)設(shè)計(jì)要求，甚至高出設(shè)計(jì)值許多倍，嚴(yán)重影響系統(tǒng)對(duì)流量和溫度的要求。在供暖系統(tǒng)中，若熱側(cè)壓降過(guò)大，則一次側(cè)流量將嚴(yán)重不足，即熱源不夠，導(dǎo)致二次側(cè)出溫度不能滿足要求。供熱溫度不能滿足要求主要特征是出口溫度偏低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)編輯 1、高效節(jié)能：其換熱系數(shù)在3000～4500kcal/m2·°C·h，比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍。 2、結(jié)構(gòu)緊湊：板式換熱器板片緊密排列，與其他換熱器類型相比，板式換熱器的占地面積和占用空間較少，面積相同換熱量的板式換熱器僅為管殼式換熱器的1/5。 3、容易清洗拆裝方便：板式換熱器靠夾緊螺栓將夾固板板片夾緊，因此拆裝方便，隨時(shí)可以打開(kāi)清洗，同時(shí)由于板面光潔，湍流程度高，不易結(jié)垢。 4、使用壽命長(zhǎng)：板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制，可耐各種腐蝕介質(zhì)，膠墊可隨意更換，并可方便在、拆裝檢修。 5、適應(yīng)性強(qiáng)：板式換熱器板片為獨(dú)立元件，可按要求隨意增減流程，形式多樣；可適用于各種不同的、工藝的要求。 6、不串液，板式換熱器密封槽設(shè)置泄液液道，各種介質(zhì)不會(huì)串通，即使出現(xiàn)泄露，介質(zhì)總是向外排出。應(yīng)用領(lǐng)域編輯板式換熱器已廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、石油、化工、電力、醫(yī)藥、食品、化纖、造紙、輕紡、船舶、供熱等部門，可用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、殺菌消毒、余熱回收等各種情況。太陽(yáng)能利用：參與太陽(yáng)能集熱板中傳熱介質(zhì)乙二醇等防凍液熱量交換過(guò)程，以達(dá)到利用太陽(yáng)能目的。

化學(xué)工業(yè)：制造氧化鈦、酒精發(fā)酵、合成氨、樹(shù)脂合成、制造橡膠、冷卻磷酸、冷卻甲醛水、堿炭工業(yè)、電解制堿。鋼鐵工業(yè)：冷卻淬火油，冷卻電鍍用液、冷卻減速器潤(rùn)滑油、冷卻軋制機(jī)、拉絲機(jī)冷卻液。冶金行業(yè)：鋁酸鹽母液的加熱和冷卻，冷卻鋁酸鈉，煉鋁軋機(jī)潤(rùn)滑油冷卻。機(jī)械制造業(yè)：各種淬火液冷卻，冷卻壓力機(jī)、工業(yè)母機(jī)潤(rùn)滑油，加熱發(fā)動(dòng)機(jī)用油。食品工業(yè)制鹽，乳品，醬油，醋的殺菌、冷卻，動(dòng)植物油加熱、冷卻，啤酒生產(chǎn)中啤酒、麥芽汁的加熱冷卻，制糖，明膠濃縮，殺菌、冷卻，制造谷氨酸鈉。紡織工業(yè)：各種廢液熱回收，沸騰磷化纖維的冷卻，冷卻粘膠液，醋酸和酸醋酐的冷卻，冷卻堿水溶液，粘膠絲的加熱和冷卻。閑置一批二手板式換熱器 冷卻器 型號(hào)齊全

造紙工業(yè)：冷卻黑水，漂白用鹽、堿液的加熱、冷卻，玻璃紙廢液的熱回收，加熱蒸煮酸，冷卻氫氧化鈉水溶液，回收漂白張紙的廢液，排氣的凝縮，預(yù)熱濃縮紙漿似的廢液。集中供暖熱電廠廢熱區(qū)域供暖，加熱生活用水，鍋爐區(qū)域供暖。油脂工業(yè)：加熱、冷卻合成洗滌劑，加熱鯨油，冷卻植物油，冷卻氫氧化鈉，冷卻甘油、乳化油。電力工業(yè)：發(fā)電機(jī)軸泵冷卻，變壓器油冷卻。船 舶：柴油機(jī)，*冷卻器，卸套水冷卻器，活塞冷卻器，潤(rùn)滑油冷卻器，預(yù)熱器，海水淡化系統(tǒng)（包括多級(jí)及單級(jí)）。