【板式換熱器】板式換熱器工作原理 板式換熱器選型

板式換熱器分類

一般情況下，我們主要根據結構來區分板式換熱器，也就是根據外形來區分，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。

經常用到的分類還有以下：

1、根據單位空間內的換熱面積的多少，板式換熱器屬于緊湊式換熱器，主要是與管殼式換熱器進行比較，傳統的管殼式換熱器占地較大。

2、根據工藝用途，又有不同的叫法：板式加熱器、板式冷卻器、板式冷凝器、板式預熱器；

3、根據流程組合，分為單程板式換熱器和多程板式換熱器；

4、根據兩種介質的流動方向，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的分別，不再累述，請參考：板式換熱器板片波紋形式。

7、按照是否是成套產品，可分為單機板式換熱器、板式換熱器機組。

板式換熱器工作原理

1、板式換熱器的結構原理

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，板片和墊片的四個角孔形成了流體的分配管和匯集管，同時又合理地將冷熱流體分開，使其分別在每塊板片兩側的流道中流動，通過板片進行熱交換。

2、板式換熱器的工作原理

板式換熱器是用薄金屬板壓制成具有一定波紋形狀的換熱板片，然后疊裝，用夾板、螺栓緊固而成的一種換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過半片進行熱量交換。工作流體在兩塊板片間形成的窄小而曲折的通道中流過。冷熱流體依次通過流道，中間有一隔層板片將流體分開，并通過此板片進行換熱。板式換熱器的結構及換熱原理決定了其具有結構緊湊、占地面積小、傳熱效率高、操作靈活性大、應用范圍廣、熱損失小、安裝和清洗方便等特點。

板式換熱器的作用

一、民用

1：集中供熱

板式換熱器應其結構緊湊，操作維護簡便，傳熱效率高等特點，已成為城市集中供熱工程中換熱站的首選換熱產品，適用于水-水換熱系統，汽-水換熱系統及生活熱水供應系統，對合理分配熱能，提高熱管理水平起到重要作用。

2：空調系統

板式換熱器廣泛用于空調系統中冷凍水的換熱，在冷卻塔與冷凝器之間靠近冷凝器處安裝板式換熱器可以起到冷凝器的作用，防止設備腐蝕或堵塞，并可在過渡季節節省冷水機組的運行時間。

3：高層建筑的壓力阻斷器

在高層建筑中，以水，乙二醇等為換熱介質的暖通空調系統常會具有極高的靜壓力，采用板式換熱器做為壓力阻斷器，可將較高的靜壓分解為幾部分較小的壓力，從而降低系統對泵，閥，冷熱水機組等設備的壓力要求，節約設備的投資費用及運營成本。

4：冰蓄冷系統

采用板式換熱器的冰蓄系統對電網起到削峰填谷的調節作用。即利用冷水機組在夜間制冷，在蓄冰罐里蓄冰，滿足次日的冷量需求，降低空調的負荷峰值，從而有效地節約能源，節省運行費用。

二、工業

板式換熱器已廣泛應用于冶金、礦山、石油、化工、電力、醫藥、食品、化纖、造紙、輕紡、船舶、供熱等部門，可用于加熱、冷卻、蒸發、冷凝、殺菌消毒、余熱回收等各種情況。

板式換熱器選型

1、板型選擇

板片型式或波紋式應根據換熱場合的實際需要而定。對流量大允許壓降小的情況，應選用阻力小的板型，反之選用阻力大的板型。根據流體壓力和溫度的情況，確定選擇可拆卸式，還是釬焊式。確定板型時不宜選擇單板面積太小的板片，以免板片數量過多，板間流速偏小，傳熱系數過低，對較大的換熱器更應注意這個問題。

2、流程和流道的選擇

流程指板式換熱器內一種介質同一流動方向的一組并聯流道，而流道指板式換熱器內，相鄰兩板片組成的介質流動通道。一般情況下，將若干個流道按并聯或串聯的方式連接起來，以形成冷、熱介質通道的不同組合。

流程組合形式應根據換熱和流體阻力計算，在滿足工藝條件要求下確定。盡量使冷、熱水流道內的對流換熱系數相等或接近，從而得到最佳的傳熱效果。因為在傳熱表面兩側對流換熱系數相等或接近時傳熱系數獲得較大值。雖然板式換熱器各板間流速不等，但在換熱和流體阻力計算時，仍以平均流速進行計算。由于“U”形單流程的接管都固定在壓緊板上，拆裝方便。

3、壓降校核

在板式換熱器的設計選型時，一般對壓降有一定的要求，所以應對其進行校核。如果校核壓降超過允許壓降，需重新進行設計選型計算，直到滿足工藝要求為止。

4、計算方法

關于傳熱系數和壓降的計算，由各個廠家產品的性能曲線計算得到。性能曲線（準則關聯式）一般來自于產品的性能測試。對于缺少性能測試的板型，也可通過參考尺寸法，根據板型的特性幾何尺寸獲得板型的準則關聯式，國際上的一些通用軟件均采用這種方法。

5、選型軟件

關于板式換熱器的選型軟件，一般各自廠家根據自己的板型都有自己的選型軟件。國際上通用的軟件有HTRI，HTFS等。通用的計算軟件公開的很少，國內一些網站如換熱支持網站提供了提供了板式換熱器的在線計算軟件，可供參考使用。

板式換熱器應用范圍

1、太陽能利用

參與太陽能集熱板中傳熱介質乙二醇等防凍液熱量交換過程，以達到利用太陽能目的。

2、化學工業

制造氧化鈦、酒精發酵、合成氨、樹脂合成、制造橡膠、冷卻磷酸、冷卻甲醛水、堿炭工業、電解制堿。

3、鋼鐵工業

冷卻淬火油，冷卻電鍍用液、冷卻減速器潤滑油、冷卻軋制機、拉絲機冷卻液。

4、冶金行業

鋁酸鹽母液的加熱和冷卻，冷卻鋁酸鈉，煉鋁軋機潤滑油冷卻。

5、機械制造業

各種淬火液冷卻，冷卻壓力機、工業母機潤滑油，加熱發動機用油。

6、食品工業

制鹽，乳品，醬油，醋的殺菌、冷卻，動植物油加熱、冷卻，啤酒生產中啤酒、麥芽汁的加熱冷卻，制糖，明膠濃縮，殺菌、冷卻，制造谷氨酸鈉。

7、紡織工業

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。

8、造紙工業

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，預熱濃縮紙漿似的廢液。

9、集中供暖

熱電廠廢熱區域供暖，加熱生活用水，鍋爐區域供暖。

10、油脂工業

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。

11、電力工業

發電機軸泵冷卻，變壓器油冷卻。

12、船舶

柴油機，中央冷卻器，卸套水冷卻器，活塞冷卻器，潤滑油冷卻器，預熱器，海水淡化系統（包括多級及單級）。

13、海水養殖育苗

配套鍋爐給育苗海水升溫已節約煤炭的使用，從而節能環保提高效率。

14、其他

醫藥、石油、建陶、玻璃、水泥、地熱利用等。

BR型系列產品，整機裝配有普通式結構（不經常拆洗工況采用）和懸掛式結構（拆洗較頻繁的工況采用）兩種。

普通式結構由人字形波紋板片、密封墊、壓緊板、上下定位螺栓、壓緊螺栓等主要零件組成。

懸掛式結構由人字形波紋板片、密封墊、固定壓緊板、中間板、活動壓緊板、支架、上下定位橫梁、壓緊螺栓等主要零件組成。

板式換熱器具有傳熱系數高、壓降小、結構緊湊、質量輕、占用空間小、面積和流程組合方便、零件通用性強、可選擇材料廣以及容易實現規模化生產等特點，已被廣泛應用于食品、機械、冶金、石油化工和船舶等領域，并成為城市集中供熱工程中的主導換熱設備。為了保證板式換熱器的正常運行，延長關鍵部件（如板片、膠墊）的使用壽命，了解掌握板式換熱器出現的故障及其產生原因和處理方法顯得尤為重要。