板式換熱器由薄金屬板壓制的板片組裝而成。板片是傳熱元件，一般由0.6~0.8mm的金屬板 壓制成波紋狀，波紋板片上貼有密封墊圈。板片按設(shè)計的數(shù)量和順序安放在固定壓緊板和活動壓緊板之 間，然后用壓緊螺柱和螺母壓緊，上、下導(dǎo)桿起著定位和導(dǎo)向作用。固定壓緊板、活動壓緊板、導(dǎo)桿、螺 柱、螺母、前支桿可統(tǒng)稱為板式換熱器的框架。眾多的板片、墊片可稱為板束。板式換熱器結(jié)構(gòu)及工作原理

　　優(yōu)點(diǎn)：

　　1. 零部件品種少，且通用性極強(qiáng)，這十分有利于成批生產(chǎn)及使用維修；

　　2. 總傳熱系數(shù)高，另外不會出現(xiàn)像管殼式換熱器那樣的旁路流。于是板式換熱器的總傳熱系數(shù)約為管殼式換熱器的3~5 倍。

　　3. 占地面積小 用于同一工況下的板式換熱器的占地面積，約為管殼式換熱器的五分之一左右，這是由于板式換熱器的總傳熱系數(shù)高，減小了換熱面積，本身緊湊，單位體積內(nèi)的換熱面積，約為管殼式換熱器的2倍，又不需附加的檢修場地。

　　4. 多種介質(zhì)換熱 在一臺板式換熱器中，只要設(shè)置中間隔板，就可以進(jìn)行多種介質(zhì)的換熱，這一特點(diǎn)是管殼式換熱器難以達(dá)到的。乳品、飲料行業(yè)中，利用板式換熱器這樣個優(yōu)點(diǎn)，在一臺設(shè)備中實(shí)現(xiàn)加熱、殺菌、熱回收，減少設(shè)備臺位，方便了操作。

　　5. 對數(shù)平均溫差大 冷、熱流體，在板式換熱器的板間流動，是平行的流動，且一般可以設(shè)計成為逆流的方式，因此溫差修正系數(shù)高于管殼式換熱器以錯流為主的流動方式的溫差修正系數(shù)，其結(jié)果使得對數(shù)平均溫差大于管殼式換熱器。

　　6. 末端溫差小 末端溫差是指-流體入口溫度與另**體出口溫度之差。板式換熱器的流道是相互平行的，一程內(nèi)的流體(程內(nèi)有多個流道)雖然流量分配并不上分均勻，但程與程之間不會有短路、旁路等現(xiàn)象，對此，流體在流道內(nèi)的運(yùn)動不會有任何影響末端溫差的現(xiàn)象。對水-水換熱而言，板式換熱器的末端溫差可低達(dá)1~2℃而管殼式換熱器甚至難以使流體末端溫差達(dá)到5℃以下。

　　7. 使用方便 只要拆下壓緊螺柱，即可取出板片或移開板束，于是清洗、維修(更換板片、墊片)，增加或減少板片(即增減換熱面積)，更改流程組合都十分方便。

　　缺點(diǎn)：

　　1. 工作壓力

　　板式換熱器的每張板片上都有一個由彈性材料制造的密封墊圈，密封周邊很長，密封系統(tǒng)剛性差、結(jié)構(gòu)特殊，特別是在導(dǎo)流區(qū)的二道密封處，支承薄弱，又離壓緊螺柱較遠(yuǎn)，得不到足夠的壓緊力，所以承受不了較高的工作壓力。雖然目前的產(chǎn)品能達(dá)到2.5MPa，但不是所有產(chǎn)品都可在2.5MPa下工作。對于單板面積小，且單機(jī)內(nèi)安裝的板片數(shù)量又不太多時，則可以達(dá)到較高的工作壓力，否則要低于2.5MPa，制造廠將在具體的產(chǎn)品上，給出實(shí)際使用的操作壓力數(shù)值。

　　2. 工作溫度

　　板式換熱器的工作溫度，決定于密封墊圈材料所能承受的溫度。橡膠類墊圈，不同的膠種，有其相應(yīng)的工作溫度范圍，但均不超過200℃；石棉墊圈的*高工作溫度為250~260℃。3. 含固體的介質(zhì)

　　由于板間流道的平均間隙為3~5mm，且流道曲折多變，當(dāng)換熱介質(zhì)中含有較大的顆粒或纖維時，流道很容易堵塞。所以對這樣的換熱場合，要在換熱器的入口裝過濾器，或選擇特殊的大間隙板式換熱器。

　　板翅式換熱器，通常由隔板、翅片、封條、導(dǎo)流片組成。在相鄰兩隔板間放置翅片、導(dǎo)流片以及封條組成一夾層，稱為通道，將這樣的夾層根據(jù)流體的不同方式疊置起來，釬焊成一整體便組成板束，板束是板翅式換熱器的核心。

　　優(yōu)點(diǎn)：傳熱效率高，由于翅片對流體的擾動使邊界層不斷破裂，因而具有較大的換熱系數(shù);同時由于隔 板、翅片的厚度很薄，具有高導(dǎo)熱性，所以使得板翅式換熱器可以達(dá)到很高的效率。緊湊，由于板翅式換熱器具有擴(kuò)展的二次表面，使得它的比表面積可達(dá)到1000--2500m2/m3輕巧，由于緊湊且多由鋁合金制造。適性強(qiáng)，板翅式換熱器可適用于:氣氣、氣液、液-液、各種流體之間的換熱以及發(fā)生集態(tài)變化 的相變換熱。通過流道的布置和組合能夠適應(yīng):逆流、錯流、多股流、多程流等不同的換熱工況。通過單元間串聯(lián)、并聯(lián)、申并聯(lián)的組合可以滿足大型設(shè)備的換熱需要。工業(yè)上可以定型、批量生產(chǎn)以降低成本，通過積木式組合擴(kuò)大互換性。

　　缺點(diǎn)：制造工藝要求嚴(yán)格，工藝過程復(fù)雜，只有具備條件的專業(yè)制造廠才能生產(chǎn)。容易堵塞，不耐腐蝕，清洗檢修很困難，故只能用于換熱介質(zhì)干凈、無腐蝕、不易結(jié)垢、不易沉 積、不易堵塞的場介。

　　螺旋板換熱器，是由兩張平行的金屬板卷制成兩個螺旋形通道，冷熱流體之間通過螺旋板壁進(jìn)行換熱的換熱器。螺旋板換熱器有可拆的和不可拆的兩種型式。

　　優(yōu)點(diǎn)：傳熱性能好。等截面單通道不存在流動死區(qū)，定距柱及螺旋通道對流動的擾動降低了流體的臨界雷 諾數(shù)，水水換熱時螺旋板式換熱器的傳熱系數(shù)*大可達(dá)3000W/(m2·K)；自潔能萬強(qiáng)、不易污塞。螺旋通道一般為等截面矩形，若通道內(nèi)的流體速度設(shè)計合理，則非纖維狀 的雜物難以在螺旋板表面存留。螺旋板式換熱器的污垢熱阻僅為管殼式換熱器污垢熱阻的70%左右。散熱損失小。熱流體可以通過中心接管直接進(jìn)入螺旋板式換熱器的內(nèi)部，且兩側(cè)螺旋通道端面易于 采用保溫措施，使螺旋板式換熱器散發(fā)于環(huán)境的熱損失很小。傳熱溫差小。在螺旋板式換熱器中，冷熱流體一般按逆流操作，對于同一換熱面積，螺旋板的長度 可以通過板寬的調(diào)整在較大的范圍內(nèi)變化。冷熱流體的出口溫度能夠**地人為控制，冷熱流體溫差的*小值僅為2℃左右，因此能充分利用低溫?zé)嵩础夭顟?yīng)力小。在螺旋板式換熱器中，若傳熱系數(shù)為定值，冷熱流體溫度沿螺旋板板長方向呈線性變 化。由于螺旋通道為一整體，內(nèi)部不存在溫度的突變區(qū)，螺旋板的熱脹冷縮量就被螺旋體的通道間隙均勻吸收。當(dāng)冷熱流體的溫差達(dá)到200℃左右，螺旋板式換熱器仍然不需要設(shè)置熱脹冷縮所需要的零部件。結(jié)構(gòu)緊湊。螺旋板式換熱器和板式換熱器是緊湊式換熱器的典型代表。其單位體積的傳熱面積比管 殼式換熱器大得多。

　　缺點(diǎn)：承壓能力和直徑的限制。螺旋體的設(shè)計既要保證承受內(nèi)壓時的強(qiáng)度，又要保證承受外壓時的剛度。盡管螺旋體的內(nèi)部焊有很多定距柱，提高了螺旋體的承壓能力，但螺旋板的直徑較大，厚度較小，每一圈均承受壓力，當(dāng)兩通道的壓差達(dá)到一定程度時(也即達(dá)到或接近臨界壓力時)，螺旋板就會被壓癟而喪失穩(wěn)定性。目前，各國生產(chǎn)螺旋板式換熱器的*高工作壓力為4.0MPa。當(dāng)設(shè)計壓力超過.6MPa時，螺旋體的*大直徑也限于2000mm左右。檢修難度大。螺旋板式換熱器雖然不易泄漏，但由于結(jié)構(gòu)上的限制，一旦產(chǎn)生泄漏就很難查找和維 修(對不可拆螺旋板式換熱器)，往往只能整臺報廢。因此對具有腐蝕性介質(zhì)時，應(yīng)選用耐腐蝕性能好的材料制造。

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