【板式换热器】板式换热器工作原理 板式换热器选型

【板式换热器】板式换热器工作原理 板式换热器选型

板式换热器分类

一般情况下，我们主要根据结构来区分板式换热器，也就是根据外形来区分，可分为四大类：①可拆卸板式换热器（又叫带密封垫片的板式换热器）

②焊接板式换热器

③螺旋板式换热器

④板卷式换热器（又叫蜂窝式换热器）。

其中，焊接板式换热器又分为：半焊接板式换热器、全焊接板式换热器、板壳式换热器、钎焊板式换热器。

经常用到的分类还有以下：

1、根据单位空间内的换热面积的多少，板式换热器属于紧凑式换热器，主要是与管壳式换热器进行比较，传统的管壳式换热器占地较大。

2、根据工艺用途，又有不同的叫法：板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器；

3、根据流程组合，分为单程板式换热器和多程板式换热器；

4、根据两种介质的流动方向，分为顺流（并流）板式换热器、逆流板式换热器、交叉流（横流）板式换热器，后两者用的比较多；

5、按照流道的间隙大小，分为常规间隙板式换热器和宽间隙板式换热器；

6、按照波纹，板式换热器有更详细的分别，不再累述，请参考：板式换热器板片波纹形式。

7、按照是否是成套产品，可分为单机板式换热器、板式换热器机组。

板式换热器工作原理

1、板式换热器的结构原理

可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成，板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管，同时又合理地将冷热流体分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。

2、板式换热器的工作原理

板式换热器是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片，然后叠装，用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过。冷热流体依次通过流道，中间有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热。板式换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、应用范围广、热损失小、安装和清洗方便等特点。

板式换热器的作用

一、民用

1：集中供热

板式换热器应其结构紧凑，操作维护简便，传热效率高等特点，已成为城市集中供热工程中换热站的首选换热产品，适用于水-水换热系统，汽-水换热系统及生活热水供应系统，对合理分配热能，提高热管理水平起到重要作用。

2：空调系统

板式换热器广泛用于空调系统中冷冻水的换热，在冷却塔与冷凝器之间靠近冷凝器处安装板式换热器可以起到冷凝器的作用，防止设备腐蚀或堵塞，并可在过渡季节节省冷水机组的运行时间。

3：高层建筑的压力阻断器

在高层建筑中，以水，乙二醇等为换热介质的暖通空调系统常会具有极高的静压力，采用板式换热器做为压力阻断器，可将较高的静压分解为几部分较小的压力，从而降低系统对泵，阀，冷热水机组等设备的压力要求，节约设备的投资费用及运营成本。

4：冰蓄冷系统

采用板式换热器的冰蓄系统对电网起到削峰填谷的调节作用。即利用冷水机组在夜间制冷，在蓄冰罐里蓄冰，满足次日的冷量需求，降低空调的负荷峰值，从而有效地节约能源，节省运行费用。

二、工业

板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门，可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况。

板式换热器选型

1、板型选择

板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况，应选用阻力小的板型，反之选用阻力大的板型。根据流体压力和温度的情况，确定选择可拆卸式，还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片，以免板片数量过多，板间流速偏小，传热系数过低，对较大的换热器更应注意这个问题。

2、流程和流道的选择

流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道，而流道指板式换热器内，相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下，将若干个流道按并联或串联的方式连接起来，以形成冷、热介质通道的不同组合。

流程组合形式应根据换热和流体阻力计算，在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近，从而得到最佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等，但在换热和流体阻力计算时，仍以平均流速进行计算。由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上，拆装方便。

3、压降校核

在板式换热器的设计选型时，一般对压降有一定的要求，所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降，需重新进行设计选型计算，直到满足工艺要求为止。

4、计算方法

关于传热系数和压降的计算，由各个厂家产品的性能曲线计算得到。性能曲线（准则关联式）一般来自于产品的性能测试。对于缺少性能测试的板型，也可通过参考尺寸法，根据板型的特性几何尺寸获得板型的准则关联式，国际上的一些通用软件均采用这种方法。

5、选型软件

关于板式换热器的选型软件，一般各自厂家根据自己的板型都有自己的选型软件。国际上通用的软件有HTRI，HTFS等。通用的计算软件公开的很少，国内一些网站如换热支持网站提供了提供了板式换热器的在线计算软件，可供参考使用。

板式换热器应用范围

1、太阳能利用

参与太阳能集热板中传热介质乙二醇等防冻液热量交换过程，以达到利用太阳能目的。

2、化学工业

制造氧化钛、酒精发酵、合成氨、树脂合成、制造橡胶、冷却磷酸、冷却甲醛水、碱炭工业、电解制碱。

3、钢铁工业

冷却淬火油，冷却电镀用液、冷却减速器润滑油、冷却轧制机、拉丝机冷却液。

4、冶金行业

铝酸盐母液的加热和冷却，冷却铝酸钠，炼铝轧机润滑油冷却。

5、机械制造业

各种淬火液冷却，冷却压力机、工业母机润滑油，加热发动机用油。

6、食品工业

制盐，乳品，酱油，醋的杀菌、冷却，动植物油加热、冷却，啤酒生产中啤酒、麦芽汁的加热冷却，制糖，明胶浓缩，杀菌、冷却，制造谷氨酸钠。

7、纺织工业

各种废液热回收，沸腾磷化纤维的冷却，冷却粘胶液，醋酸和酸醋酐的冷却，冷却碱水溶液，粘胶丝的加热和冷却。

8、造纸工业

冷却黑水，漂白用盐、碱液的加热、冷却，玻璃纸废液的热回收，加热蒸煮酸，冷却氢氧化钠水溶液，回收漂白张纸的废液，排气的凝缩，预热浓缩纸浆似的废液。

9、集中供暖

热电厂废热区域供暖，加热生活用水，锅炉区域供暖。

10、油脂工业

加热、冷却合成洗涤剂，加热鲸油，冷却植物油，冷却氢氧化钠，冷却甘油、乳化油。

11、电力工业

发电机轴泵冷却，变压器油冷却。

12、船舶

柴油机，中央冷却器，卸套水冷却器，活塞冷却器，润滑油冷却器，预热器，海水淡化系统（包括多级及单级）。

13、海水养殖育苗

配套锅炉给育苗海水升温已节约煤炭的使用，从而节能环保提高效率。

14、其他

医药、石油、建陶、玻璃、水泥、地热利用等。

BR型系列产品，整机装配有普通式结构（不经常拆洗工况采用）和悬挂式结构（拆洗较频繁的工况采用）两种。

普通式结构由人字形波纹板片、密封垫、压紧板、上下定位螺栓、压紧螺栓等主要零件组成。

悬挂式结构由人字形波纹板片、密封垫、固定压紧板、中间板、活动压紧板、支架、上下定位横梁、压紧螺栓等主要零件组成。

板式换热器具有传热系数高、压降小、结构紧凑、质量轻、占用空间小、面积和流程组合方便、零件通用性强、可选择材料广以及容易实现规模化生产等特点，已被广泛应用于食品、机械、冶金、石油化工和船舶等领域，并成为城市集中供热工程中的主导换热设备。为了保证板式换热器的正常运行，延长关键部件（如板片、胶垫）的使用寿命，了解掌握板式换热器出现的故障及其产生原因和处理方法显得尤为重要。