板式換熱器

板式換熱器的定義：
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新型高效換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道，通過板片進行熱量交換。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。
板式換熱器的分類：
用板材構成傳熱面的間壁式換熱器。這類換熱器結構緊湊，單位體積的傳熱面積較大。其主要類型有：
①　螺旋板式換熱器　由兩張保持一定間距的平行金屬板卷制而成，冷、熱流體分別在金屬板兩側的螺旋形通道內流動。這種換熱器的傳熱系數高（約比管殼式換熱器高1～4倍），平均溫度差大（因冷、熱流體可作*的逆流流動），流動阻力小，不易結垢；但維修困難。使用壓力不超過2MPa。
②　平板式換熱器　由一定形狀的波紋薄板和密封墊片交互疊合，并用框架夾緊組裝而成。冷、熱流體分別在波紋板兩側的流道中流過，經板片進行換熱。波紋板通常由厚度為0.5～3mm的不銹鋼、鋁、鈦、鉬等薄板沖制而成。平板式換熱器的優點是傳熱系數高（約比管殼式換熱器高2～4倍），容易拆洗，并可增減板片數以調整傳熱面積。操作壓力通常不超過2MPa，操作溫度不超過250℃。
③　板翅式換熱器　由封閉在帶有冷、熱流體進出口的集流箱中的換熱板束構成。板束由平板和波紋翅片交互疊合，釬焊固定而成。冷、熱流體流經平板兩側換熱，翅片增加了傳熱面積，又促進了流體的湍動，并對設備有增強作用。板翅式換熱器結構非常緊湊（換熱面積達4400m/m），傳熱效果好，且使用壓力可達15MPa。但它的制造工藝復雜，流道小，內漏不易修復，因而限用于清潔的無腐蝕性流體，如作空氣分離用的換熱器。
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。
板式換熱器的性能特點：
⑴換熱量高，傳熱系數K值在3000~8000 W/(m2·K）范圍，高于其它換熱器型式。
⑵板式換熱器具有很高的傳熱系數，就決定了它具有結構緊湊、體積小的特點，在每立方米體積內可以布置250平方米的傳熱面積，大大優于其它種類的換熱器。
⑶板式換熱器還具有組裝靈活，拆卸清洗方便的特點，可以用增減板片數量來變換換熱面積，以適應熱負荷的變化。在同樣一臺換熱器內，對于較純凈流體，還可以用增加流程數來提高板間流速的作法，以求達到很高的傳熱系數。
⑷由于在板式換熱器冷、熱介質間采用兩道密封，并在兩道密封間開孔與大氣相通，可以有效的避免兩種介質的混合。
板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔，通過橡膠墊片壓緊組成的可拆卸的換熱設備。板片組裝時，兩組交替排列，板與板之間用粘結劑把橡膠密封板條固定好，其作用是防止流體泄漏并使兩板之間形成狹窄的網形流道，換熱板片壓成各種波紋形，以增加換熱板片面積和剛性，并能使流體在低流速成下形成湍流，以達到強化傳熱的效果。板上的四個角孔，形成了流體的分配管和泄集管，兩種換熱介質分別流入各自流道，形成逆流或并流通過每個板片進行熱量的交換。
板式換熱器的選型要點：
⒈ 板式換熱器選用控制參數為換熱器材質、工作壓力、設計溫度等。
⒉ 選用換熱器時，應盡量使換熱系數小的一側得到大的流速，并且盡量使兩流體換熱面兩側的換熱系數相等或相近，提高傳熱系數。經換熱器加熱的流體溫度應比換熱器出口壓力下的飽和溫度低10℃，且應低于二次水所用水泵的工作溫度。
⒊ 含有泥沙臟物的流體宜經過過濾后進入換熱器。
⒋ 選用板式換熱器時，溫差較小側流體的接口處流速不宜過大，應能滿足壓力降的要求。
⒌ 對于流量大允許壓力降小的情況應選用阻力小的板型，反之，選用阻力大的板型。
⒍ 根據流體壓力和溫度情況選用可拆卸式或電焊式。
⒎ 不宜選用單板面積太小的板片，以免板片數量過多，板間流速偏小，降低傳熱系數。
⒏ 板式換熱器的換熱介質不宜為蒸汽。