【板式換熱(re)器】板式換熱(re)器工(gong)作原(yuan)理 板式換熱(re)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(shi)根據(ju)外形來區(qu)分，可(ke)分為(wei)四大類：①可(ke)拆卸板(ban)式(shi)換(huan)熱器（又叫帶密封墊片的板(ban)式(shi)換(huan)熱器）

②焊(han)接板式換熱器

③螺旋板式(shi)換熱器

④板卷式換(huan)熱器（又(you)叫蜂窩式換(huan)熱器）。

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其中(zhong)，焊(han)接(jie)板(ban)式換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)又分為：半(ban)焊(han)接(jie)板(ban)式換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)、全(quan)焊(han)接(jie)板(ban)式換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)、板(ban)殼式換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)、釬焊(han)板(ban)式換(huan)(huan)(huan)熱(re)(re)器(qi)(qi)。

經常用(yong)到的分類還有以下(xia)：

1、根據單(dan)位(wei)空間(jian)內的(de)換(huan)熱(re)(re)面積的(de)多少，板式(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)屬于緊(jin)湊式(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)，主要是(shi)與管殼(ke)式(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)進行比(bi)較，傳(chuan)統的(de)管殼(ke)式(shi)換(huan)熱(re)(re)器(qi)占地較大。

2、根據工藝用途，又有不(bu)同的叫法：板(ban)(ban)式(shi)加熱器(qi)(qi)、板(ban)(ban)式(shi)冷卻(que)器(qi)(qi)、板(ban)(ban)式(shi)冷凝器(qi)(qi)、板(ban)(ban)式(shi)預熱器(qi)(qi)；

3、根(gen)據流程(cheng)(cheng)組合，分為單程(cheng)(cheng)板(ban)式(shi)換熱器和多程(cheng)(cheng)板(ban)式(shi)換熱器；

4、根據(ju)兩(liang)種介(jie)質(zhi)的(de)流(liu)(liu)動(dong)方向(xiang)，分為(wei)順流(liu)(liu)（并流(liu)(liu)）板式換熱器、逆(ni)流(liu)(liu)板式換熱器、交叉流(liu)(liu)（橫流(liu)(liu)）板式換熱器，后兩(liang)者(zhe)用的(de)比較多(duo)；

5、按照流(liu)道的間隙(xi)(xi)(xi)大小，分(fen)為(wei)常規間隙(xi)(xi)(xi)板式換(huan)熱(re)器和寬間隙(xi)(xi)(xi)板式換(huan)熱(re)器；

6、按照波(bo)紋，板(ban)式換熱器(qi)有更詳細的分別(bie)，不再累述(shu)，請參考(kao)：板(ban)式換熱器(qi)板(ban)片波(bo)紋形式。

7、按照(zhao)是否是成(cheng)套產品，可分為單機板(ban)式(shi)換熱器(qi)、板(ban)式(shi)換熱器(qi)機組。

板式換熱器工作原理

1、板式(shi)換(huan)熱器的結構原理

可拆卸板(ban)式換(huan)熱器(qi)是由許多沖(chong)壓有波(bo)紋(wen)薄板(ban)按一定間隔(ge)，四周通過墊片密(mi)封，并用框架和(he)壓緊螺旋重疊壓緊而成，板(ban)片和(he)墊片的四個角(jiao)孔形成了(le)流體(ti)(ti)的分配管和(he)匯集管，同(tong)時(shi)又合(he)理地將冷熱流體(ti)(ti)分開，使其分別在每塊板(ban)片兩側的流道(dao)中(zhong)流動，通過板(ban)片進行熱交換(huan)。

2、板式換熱器的工(gong)作原理

板(ban)(ban)(ban)式換熱(re)(re)器(qi)(qi)是(shi)用薄金屬板(ban)(ban)(ban)壓制成(cheng)具(ju)有一定波紋形狀的(de)(de)(de)換熱(re)(re)板(ban)(ban)(ban)片(pian)(pian)，然后疊裝，用夾板(ban)(ban)(ban)、螺栓(shuan)緊固而成(cheng)的(de)(de)(de)一種(zhong)換熱(re)(re)器(qi)(qi)。各種(zhong)板(ban)(ban)(ban)片(pian)(pian)之間形成(cheng)薄矩形通(tong)(tong)道(dao)，通(tong)(tong)過半片(pian)(pian)進(jin)行熱(re)(re)量交換。工(gong)作流(liu)體(ti)在兩塊板(ban)(ban)(ban)片(pian)(pian)間形成(cheng)的(de)(de)(de)窄小(xiao)而曲(qu)折的(de)(de)(de)通(tong)(tong)道(dao)中(zhong)流(liu)過。冷熱(re)(re)流(liu)體(ti)依(yi)次通(tong)(tong)過流(liu)道(dao)，中(zhong)間有一隔層板(ban)(ban)(ban)片(pian)(pian)將流(liu)體(ti)分(fen)開，并(bing)通(tong)(tong)過此板(ban)(ban)(ban)片(pian)(pian)進(jin)行換熱(re)(re)。板(ban)(ban)(ban)式換熱(re)(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)結構及換熱(re)(re)原理(li)決定了其具(ju)有結構緊湊(cou)、占地(di)面積小(xiao)、傳熱(re)(re)效率高、操作靈活(huo)性大(da)、應(ying)用范圍廣、熱(re)(re)損(sun)失小(xiao)、安裝和清(qing)洗方便等特點。

板式換熱器的作用

一、民用

1：集中(zhong)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(xi)統，汽-水(shui)換熱(re)系統(tong)及生活熱(re)水(shui)供應系統(tong)，對合(he)理分配熱(re)能，提高熱(re)管理水(shui)平起到重(zhong)要作(zuo)用。

2：空調系(xi)統(tong)

板式換熱器(qi)廣泛(fan)用于(yu)空(kong)調系統中冷(leng)(leng)凍水的(de)換熱，在冷(leng)(leng)卻塔與(yu)冷(leng)(leng)凝(ning)(ning)器(qi)之(zhi)間(jian)靠近(jin)冷(leng)(leng)凝(ning)(ning)器(qi)處安裝板式換熱器(qi)可以起到(dao)冷(leng)(leng)凝(ning)(ning)器(qi)的(de)作用，防止設備(bei)腐蝕(shi)或(huo)堵塞，并可在過渡季節節省冷(leng)(leng)水機(ji)組的(de)運行時間(jian)。

3：高層建筑的壓力(li)阻(zu)斷器

在高層建(jian)筑(zhu)中，以(yi)水，乙二(er)醇等(deng)為(wei)(wei)換熱介質的(de)暖通空調系統常會具有極高的(de)靜壓(ya)(ya)力(li)，采用板式換熱器(qi)做(zuo)為(wei)(wei)壓(ya)(ya)力(li)阻(zu)斷器(qi)，可將較高的(de)靜壓(ya)(ya)分解為(wei)(wei)幾部分較小的(de)壓(ya)(ya)力(li)，從而降低系統對泵，閥，冷熱水機組等(deng)設備(bei)的(de)壓(ya)(ya)力(li)要求(qiu)，節約(yue)設備(bei)的(de)投資費用及運營成本。

4：冰蓄冷系(xi)統

采用(yong)(yong)(yong)板式(shi)換熱器的(de)(de)冰(bing)蓄(xu)系(xi)統對電網(wang)起到削(xue)峰填谷的(de)(de)調節作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。即(ji)利(li)用(yong)(yong)(yong)冷(leng)(leng)水機組在夜間(jian)制冷(leng)(leng)，在蓄(xu)冰(bing)罐里蓄(xu)冰(bing)，滿足次日(ri)的(de)(de)冷(leng)(leng)量需求，降低(di)空調的(de)(de)負荷峰值(zhi)，從而有效地(di)節約(yue)能源，節省運行費用(yong)(yong)(yong)。

二、工業

板式換熱(re)器(qi)已廣泛(fan)應用于冶金、礦(kuang)山(shan)、石油、化工(gong)、電力、醫藥、食品、化纖、造紙、輕(qing)紡(fang)、船舶、供熱(re)等部(bu)門(men)，可用于加熱(re)、冷卻、蒸發、冷凝、殺菌消毒、余熱(re)回(hui)收(shou)等各種(zhong)情況。

板式換熱器選型

1、板型選擇

板(ban)(ban)(ban)片型式或(huo)波紋式應根據(ju)換熱(re)場合(he)的(de)實際需要而(er)定。對(dui)流量(liang)大允許壓降小(xiao)(xiao)的(de)情(qing)況，應選用阻(zu)力(li)小(xiao)(xiao)的(de)板(ban)(ban)(ban)型，反(fan)之選用阻(zu)力(li)大的(de)板(ban)(ban)(ban)型。根據(ju)流體壓力(li)和溫度的(de)情(qing)況，確定選擇可拆卸(xie)式，還(huan)是(shi)釬(han)焊式。確定板(ban)(ban)(ban)型時不(bu)宜選擇單(dan)板(ban)(ban)(ban)面積太小(xiao)(xiao)的(de)板(ban)(ban)(ban)片，以(yi)免(mian)板(ban)(ban)(ban)片數(shu)量(liang)過(guo)多，板(ban)(ban)(ban)間流速偏小(xiao)(xiao)，傳熱(re)系數(shu)過(guo)低，對(dui)較大的(de)換熱(re)器更應注意這個問(wen)題。

2、流程和流道的(de)選擇

流(liu)(liu)程指板式(shi)(shi)換熱(re)器內一(yi)種介質(zhi)(zhi)同一(yi)流(liu)(liu)動方向的一(yi)組(zu)并聯(lian)流(liu)(liu)道(dao)，而(er)流(liu)(liu)道(dao)指板式(shi)(shi)換熱(re)器內，相鄰(lin)兩板片組(zu)成的介質(zhi)(zhi)流(liu)(liu)動通道(dao)。一(yi)般情況(kuang)下，將若干(gan)個流(liu)(liu)道(dao)按并聯(lian)或(huo)串聯(lian)的方式(shi)(shi)連接起來(lai)，以(yi)形成冷、熱(re)介質(zhi)(zhi)通道(dao)的不同組(zu)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(xing)單流程(cheng)的接管都固定在壓緊板上，拆裝方(fang)便(bian)。

3、壓降校核

在(zai)板(ban)式(shi)換熱器(qi)的(de)設計選型時(shi)，一(yi)般對壓(ya)(ya)降(jiang)有一(yi)定的(de)要求(qiu)，所(suo)以應(ying)對其進行校(xiao)(xiao)核。如(ru)果(guo)校(xiao)(xiao)核壓(ya)(ya)降(jiang)超過允(yun)許(xu)壓(ya)(ya)降(jiang)，需(xu)重新進行設計選型計算，直到滿足工藝要求(qiu)為止(zhi)。

4、計算方法

關于(yu)傳(chuan)熱系(xi)數(shu)和壓降(jiang)的(de)計算，由(you)各(ge)個廠家(jia)產(chan)品的(de)性能(neng)曲線(xian)計算得(de)(de)到。性能(neng)曲線(xian)（準(zhun)則(ze)關聯式）一般來自于(yu)產(chan)品的(de)性能(neng)測(ce)試(shi)。對于(yu)缺少性能(neng)測(ce)試(shi)的(de)板型(xing)，也(ye)可(ke)通(tong)過參考尺寸法(fa)，根(gen)據板型(xing)的(de)特性幾何(he)尺寸獲得(de)(de)板型(xing)的(de)準(zhun)則(ze)關聯式，國際上的(de)一些通(tong)用軟(ruan)件均(jun)采(cai)用這種(zhong)方法(fa)。

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(suan)軟(ruan)件(jian)公開的很少，國內一些網站如換(huan)熱(re)支持網站提(ti)供(gong)了提(ti)供(gong)了板式(shi)換(huan)熱(re)器(qi)的在線計算(suan)軟(ruan)件(jian)，可供(gong)參考使用。

板式換熱器應用范圍

1、太陽能利用

參(can)與太陽(yang)能集熱(re)(re)板(ban)中傳熱(re)(re)介質乙二醇等防凍液(ye)熱(re)(re)量(liang)交換過(guo)程(cheng)，以達到利用太陽(yang)能目(mu)的(de)。

2、化學工業

制造氧化(hua)鈦、酒(jiu)精發酵、合成氨(an)、樹(shu)脂合成、制造橡膠、冷卻(que)磷(lin)酸、冷卻(que)甲醛水、堿炭工(gong)業、電解制堿。

3、鋼鐵工業

冷(leng)(leng)卻(que)淬火油(you)，冷(leng)(leng)卻(que)電鍍用液(ye)、冷(leng)(leng)卻(que)減速器潤滑油(you)、冷(leng)(leng)卻(que)軋制機、拉絲機冷(leng)(leng)卻(que)液(ye)。

4、冶金行業

鋁(lv)酸(suan)鹽母(mu)液的(de)加熱和冷卻，冷卻鋁(lv)酸(suan)鈉，煉鋁(lv)軋機潤滑油冷卻。

5、機械制造業

各種淬火液(ye)冷卻，冷卻壓力機(ji)、工(gong)業(ye)母機(ji)潤滑油，加熱發動機(ji)用油。

6、食品工業

制(zhi)鹽，乳品，醬油，醋的殺菌(jun)、冷(leng)(leng)卻(que)(que)，動植物油加熱(re)、冷(leng)(leng)卻(que)(que)，啤酒生產中啤酒、麥芽汁的加熱(re)冷(leng)(leng)卻(que)(que)，制(zhi)糖(tang)，明膠濃縮，殺菌(jun)、冷(leng)(leng)卻(que)(que)，制(zhi)造谷氨酸鈉。

7、紡織工業

各種廢(fei)液熱回(hui)收(shou)，沸騰(teng)磷化纖維的(de)(de)冷卻(que)，冷卻(que)粘(zhan)膠液，醋酸(suan)和酸(suan)醋酐的(de)(de)冷卻(que)，冷卻(que)堿水溶液，粘(zhan)膠絲的(de)(de)加(jia)熱和冷卻(que)。

8、造紙工業

冷卻黑(hei)水(shui)，漂白(bai)用(yong)鹽、堿液的加(jia)熱、冷卻，玻璃紙(zhi)廢液的熱回(hui)收(shou)，加(jia)熱蒸煮酸，冷卻氫氧化鈉水(shui)溶液，回(hui)收(shou)漂白(bai)張紙(zhi)的廢液，排氣(qi)的凝(ning)縮，預熱濃縮紙(zhi)漿(jiang)似的廢液。

9、集中供暖

熱電廠廢熱區域供暖，加(jia)熱生活(huo)用水，鍋爐區域供暖。

10、油脂工業

加(jia)熱(re)、冷(leng)卻(que)合(he)成洗滌劑(ji)，加(jia)熱(re)鯨油，冷(leng)卻(que)植物油，冷(leng)卻(que)氫氧化(hua)鈉，冷(leng)卻(que)甘油、乳化(hua)油。

11、電力工業

發電機軸泵(beng)冷卻，變(bian)壓器油冷卻。

12、船舶

柴油(you)機，中央冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)，卸套水(shui)(shui)冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)，活塞冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)，潤滑油(you)冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)，預熱(re)器(qi)，海水(shui)(shui)淡化系統(tong)（包括(kuo)多級及單級）。

13、海水養(yang)殖育(yu)苗(miao)

配套(tao)鍋爐給育苗(miao)海水升溫已節約煤炭的使用，從而(er)節能環保(bao)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(lie)產品，整機裝配有普通(tong)式結構（不經(jing)常拆(chai)洗工況采(cai)用）和懸掛式結構（拆(chai)洗較頻繁的工況采(cai)用）兩種。

普(pu)通(tong)式(shi)結構由人字形波紋板片、密封墊、壓緊板、上下(xia)定位(wei)螺栓、壓緊螺栓等主要零(ling)件組成。

懸掛(gua)式結構由(you)人字形波紋(wen)板(ban)(ban)片、密封(feng)墊、固定壓緊板(ban)(ban)、中間板(ban)(ban)、活動壓緊板(ban)(ban)、支(zhi)架、上下(xia)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(xi)數高、壓降小(xiao)、結構緊湊(cou)、質量輕、占用(yong)空間小(xiao)、面(mian)積和流程組合方(fang)便、零件通用(yong)性強、可(ke)選擇材(cai)料廣(guang)以及(ji)容易實現規模化(hua)生產等特點，已被廣(guang)泛應用(yong)于食品、機械、冶金、石油化(hua)工和船舶(bo)等領域，并成為城(cheng)市集中供(gong)熱工程中的(de)主導(dao)換(huan)(huan)熱設備(bei)。為了保證板式(shi)換(huan)(huan)熱器(qi)的(de)正常運(yun)行(xing)，延長關鍵部(bu)件（如板片、膠墊）的(de)使用(yong)壽命，了解(jie)掌(zhang)握(wo)板式(shi)換(huan)(huan)熱器(qi)出現的(de)故(gu)障及(ji)其產生原因和處理方(fang)法顯(xian)得尤(you)為重要。