MURPHY摩菲熱能-板式換熱器選型

板式換熱器傳熱板片的類型

傳熱板片是板式換熱器的核心部件之一。波紋板片經過一次約束成型，合理的波紋規劃增加了板片有用傳熱面積，使流體順波紋經過期構成湍流，強化了傳熱進程。每塊板片作為一個傳熱面，在密封墊的作用下，板片的兩邊別離有冷熱介質經過，進行換熱。

板式換熱器傳熱板片主要有三種：突起狀板、渡紋板和人字型板， 在供熱領域人字型採用較多。在低流速即0.15~0.85m/s下就能激發湍流流動狀態，而且在板片兩側傳熱係數很高，據有關資料介紹，板式換熱器在雷諾數大於50~200,此時傳熱係數對水一水換熱為15000~21000K/㎡·h·℃， 兩列管式僅為3200~6300K/m h·℃， 有數據表明， 板式換熱器傳熱係數是列管式的2~4倍，而此時壓降接近。

板式換熱器汙垢熱阻小。板式換熱器的板材一般採用不鏽鋼板或鈦板等合金鋼板，一般板厚宜為0.B~0.9mm,由於板壁薄，使板壁的熱阻減小。當然也跟板塊發生強烈的湍流有關，致使換熱器表面汙垢熱阻小。

根據不同的負荷，可把一個流通的板片數和程數相結合起來，所以板式組裝靈活。如果採用中間連接板或中間隔板，可一個臺架上裝幾個換熱器， 運行不同的負荷， 這樣可以減少系統中管線、閥門配件等設備，對降低工程造價，減少佔地面積都有益處。

板式換熱器在製冷技術中的特點

板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設備，19世紀80年代連續低溫殺菌器研製成功，到上世紀20年代開始應用於食品工業。由於板式換熱器在製造和使用上都有一些獨特之處。因此，目前板式換熱器已經應用於石油、化工、輕工、電力、冶金、機械、能源等工業領域。我國是從上世紀60年代開始生產板式換熱器，至今板式換熱器在我國很多領域都應用。

與製冷用殼程管式換熱器相比，除了具有板式換熱器的一般特點，製冷用板式換熱器具有如下特點：

1、製冷劑充灌量小，有利於環境保護和降低運行成本

殼管式換熱器的殼側和管側的容積都很大，要使製冷系統正常工作，要充灌大量的製冷劑，而且還可能造成環境汙染。而板式換熱器一方面體積小，另一方面間距尺寸也小。

2、凍結傾向少，抗凍性能高

由於水在低流速時，就能在板式換熱器中形成高度紊流，溫度分布非常均勻，從而減少了冷凍水的凍結傾向。即使發生了凍結，也能承受凍結所產生的壓力，而不像殼管式換熱器那樣容易使熱管脹裂，並且可以在結凍後繼續使用。

3、蒸發徹底，經濟性高

製冷劑在製冷板式換熱器中蒸發時，很容易實現完全蒸發達到無液態程度，因此在大多數情況下，製冷系統無須設置氣液分離器。並且易實現單元化，安裝簡單方便，維護和運輸都可以節約費用，降低成本。

在製冷技術中，換熱器是不可缺少的製冷設備，冷凝器、蒸發器、回熱器以及中間冷卻器等換熱設備，不僅在重量、體積和金屬耗量上佔整個製冷裝置的50以上，而且對製冷性能也會產生重大影響。因此強化製冷換熱器的傳熱，減少重量和體積，降低金屬消耗量一直是製冷技術中的發展方向，現已出現了一種新型的、全焊接式的板式換熱器在製冷技術中的應用，並且表現出強勁的發展潛力。

板式換熱器的設計選擇方式

板式換熱器的特點與別的換熱器相比顯而易見：板式換熱器傳熱係數高，佔地面積小，結構緊湊，易維護。在傳熱量相等的條件下，所佔空間僅為管殼式換熱器的1/2～1/3。並且不像管殼式換熱器那樣需要預留出很大的空間用來拉出管束檢修。而板式換熱器只需要鬆開夾緊螺杆，即可在原空間範圍內地接觸到換熱板的表面，拆裝方便，便於清洗。體積小重量輕，在狹小的空間易安裝。板式換熱器的設計選擇方式。

單板面積的選擇：

單板面積過小，則板式換熱器的板片數多，也即使佔地面積增大，層數增多（造成阻力降增大）；反之，雖然佔地面積和阻力降減小了，但難以保證板間通道必要的流速。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，傳熱係數過低，對較大的換熱站更應該注意此問題。

流程的選取：

流程是指板式換熱器內一種介質流動方向的一組並聯流道，而流道則是指板式換熱器內，相鄰兩板片組成的介質流動通道。一般情況下，將若干個流道按並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形式。對於一般對稱型流道的板式換熱器，兩流體的體積流量大致相當時，應儘可能按等程布置，若兩側流量相差懸殊時，則流量小的一側可按多程布置。另外，當某一介質溫升或溫降幅度較大時，也可採取多程布置。相變板式換熱器的相變一側一般均為單程。多程換熱器，除非特殊需要，一般對流體在各程中應採用相同的流道數。

流體流動分布是否均勻的問題還表現在流程組合方式上，在給定的總允許壓降下，多程布置使每一程對應的允許壓降變小，迫使流速降低，對換熱不利。此外，不等程的多程布置是平均傳熱溫差減小的重要原因之一，應儘可能避免。

壓降要求：

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。一般廠家在樣本中給出壓降計算公式，從技術經濟上考慮，對於水水換熱器的壓降應不大於0.06MPa為宜。

板式換熱器選型手冊

板式換熱器現在被廣泛的應用在很多地方，那麼大家是否了解板式換熱器在選型時需要注意的一些地方呢？我們在此總結了一些注意點把它整理成板式換熱器選型手冊供大家閱讀。

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，還是釺焊式。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，傳熱係數過低，對較大的換熱器更應注意這個問題。

2、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。遠望BR型板式換熱器，具有換熱效率高，物料流阻損失小，結構緊湊，溫度控制靈敏、操作彈性大，裝拆方便，使用壽命長等特點，是目前國內先進的節能換熱設備。

3、單板面積的選擇

單板面積過小，則板片數目多，佔地面積大，阻力降減小；反之，單板面積過大，則板片數目少，佔地面積小，阻力降增大，但是難以保證適當的板間流速。因此一般單板面積可按角孔流速為6m/s左右考慮。

4、板間流速的選取

流體在板間的流速，影響換熱性能和壓力降。流速高，傳熱係數高，阻力降也增大：反之，則相反。一般取板間流速為0、2-0、8m/s,且儘量使兩種流體板間速度一致。流速小於0、2m/s時，流體達不到湍流狀態，且會形成較大的死角區；流速過高會導致阻力降劇增，氣體板間流速一般不大於10m/s、

5、流程的確定

兩側流體的流量大致相當時，應儘量按等程布置：當兩側流體的流量相差較大時，則流量小的一側按多流程布置或採用不等截面通道的板式換熱器。另外，當某一介質的溫升或溫降幅度較大時，也可採用多流程。有相變發生的一側一般均為單流程，且接口方式為上進下出。在多流程換熱器中，一般對同流體在各流程中應採用相同的流道數。換熱器壓降修正係數，單流程時取1、2~1、4,2~3流程取1、8~2、0,4~5流程取2、6~2、8、

6、流向的選取

單相換熱時，逆流具有較大的平均溫差，一般在板式換熱器的設計中要儘可能把流體布置為逆流。兩側流體為等流程時，為逆流。

以上就是板式換熱器選型手冊的全部內容，板式換熱器選型對使用單位來說一般就是大事，在做出選擇的時候需要參考多個方面，綜合考慮選出合適的型號。

減小板式換熱器阻力方法

在板式換熱器的使用過程中，對於阻力有一定的要求，一般以流道內介質平均流速0.3~0.6m/s,阻力不大於100kPa為宜。為了更好的控制阻力要求，需要有一定的措施來進行輔助。今天小編為您提供四個方法幫你減小板式換熱器阻力。

1、採用熱混合板：熱混合板的板片兩面波紋幾何結構相同，板片按人字形波紋的夾角分為硬板（H）和軟板（L），夾角大於90（一般為120度左右）。

2、採用非對稱型板式換熱器：對稱型板式換熱器由板片兩面波紋幾何結構相同的板片組成，形成冷熱流道流通截面積相等的板式換熱器。

3、採用多流程組合：當冷熱介質流量較大時，可以採用多流程組合布置，小流量一側採用較多的流程，以提高流速，獲得較高的傳熱係數。

4、板式換熱器旁通管：當冷熱介質流量比較大時，可在大流量一側板式換熱器進出口之間設旁通管，減少進入板式換熱器流量，降低阻力。

5、板式換熱器形式的選擇

換熱器板間流道內介質平均流速以0、3~0、6m/s為宜，阻力以不大於100kPa為宜。根據不同冷熱介質流量比，可參照表1選用不同形式的板式換熱器，表中非對稱型板式換熱器流道截面積比為2.採用對稱型或非對稱型、單流程或多流程板式換熱器，均可設置換熱器旁通管，但應經詳細的熱力計算。

板式換熱器更換墊片的步驟

板式換熱器常用的墊片品種有天然橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、矽橡膠、氟橡膠、石棉纖維板等。因為板式換熱器的應用領域不斷擴大，關於不一樣的介質和技術有不一樣的耐溫、耐壓和耐腐蝕的請求。想用一鍾「全能的」墊片來適應所有狀況，顯然是不可能的，而應對於不一樣狀況選用不一樣資料的墊片。常用的墊片截面形狀為六邊形。 板式換熱器的墊片在運用時假如發作滲漏、開裂、老化等現象，要及時替換。

板式換熱器更換墊片的六大步驟：

拆下廢舊墊片。留意拆開時，不得使墊片槽內有劃痕。

把潔淨的新墊片貼在板上。

用潔淨的布或棉紗檫淨墊片槽和墊片。

貼好墊片的板片要放在平整、陰涼、通風的當地自然幹固後才可裝置運用。

將粘接劑均勻地塗在墊片槽內。

在流程工業設備中，板式換熱器是一種要求很高的設備，當墊片損壞後，出現的外滴漏是可見的。熱交換器、換熱器等一開始都會出現輕微的滴漏，在壓力衝擊較大的流程設備中，則可能因墊片的損壞而出現較大的洩漏。在強大的壓力衝擊下，有時可將墊片離開板式換熱器正確的安裝位置，嚴重時甚至從換熱器中脫出。在這種情況下，馬上停止設備的工作，使換熱器在無壓力的情況下冷卻到室溫。如果在壓力衝擊的作用下墊片已經變形，則它不能再恢復原來的形狀、位置，更換新的墊片。