板式換熱器的選型及應用

宋亞非

摘? ?要：隨著社會的不斷進步，現代科技的發展日新月異。在板式換熱器技術上也得到了很大的改進，無論是在板式換熱器的工作效率、產品結構、占地面積、安裝維修等方面都變得更加簡便快捷。近年來市場上銷售的板式換熱器不僅使用范圍涉及的領域更廣泛，在種類及外觀上都有很大的變化。本文對現在市場銷售的板式換熱器的種類、性能、外觀、應用領域等做詳細的產品介紹與分析。讓廣大用戶更加了解并合理使用板式換熱器起到了指導的作用。

關鍵詞：換熱器? 導熱效率? 產品結構? 拆卸安裝

中圖分類號：TK172? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（a）-0054-02

換熱器，又稱為熱交換器，它是將熱（高溫）流體的一部分熱量傳遞給冷（低溫）流體的機械設備[1]。此設備應用面非常的廣泛，如動力傳動、化工行業、石油、船舶工業、食品加工等方面。由此可見，換熱器在人類的工作生活中起到較為重要的作用，所以人們對換熱器的要求也逐漸提高。下面內容主要介紹最新研究的換熱器——板式換熱器

1? 產品簡介

（1）板式換熱器的組成：板式換熱器是由帶有波紋形狀的一套金屬薄板排列組裝而成的。主要零部件由金屬薄板片（傳熱）、墊片（密封）、（上、下）導桿、端頭壓板、支撐掛架、雙頭夾緊螺栓等組成。板式換熱器主要通過金屬薄板也稱傳熱板片進行熱交換作用。傳熱板片的波紋一般加工成人字型（主要）、水平形、斜波形等類型，與傳統型管殼式換熱器相比較，在同一工作環境下，板式換熱器的傳熱效率高于管殼式傳熱效率的4倍左右[2]。

（2）板式換熱器的發展：隨著國內科技的不斷進步，用戶的要求不斷提高。到1980年，國內換熱器產品也在快速更新，技術開發人員從板式換熱器最重要的幾個功能部件進行研發，使板式換熱器在傳熱效率、體積縮小、重量減輕等方面都得到了很大的提升。同時板式換熱器應用的環境較為廣泛，所以在研發該設備時一定要加強產品的適應性[3]。使板式換熱器在不同的環境工作中都能夠達到較高的傳熱效率，滿足用戶的需求。

2? 板式換熱器的結構

板式換熱器主要由兩部分組成，分別是起著支撐作用的支撐架和傳熱作用的金屬板片。（1）金屬板片的選材多樣化，板片上的波紋形狀根據不同的壓制模型而變化。薄板片的四個角設有角孔和密封墊片。當板式換熱器工作時，密封墊片按工藝組合密封連接傳熱板，兩角孔互相連接，連接起來的通道形狀類似迷宮一樣。使通道內的導熱物質在鄰近通道內反向流動，增強熱輻射，對流換熱，使熱傳遞工作效率更加完善。（2）支撐架是由固定壓板、（上、下）導桿、支撐掛架、雙頭夾緊螺栓等組成。板式換熱器的金屬板片是疊置在支撐框架之間，并采用雙螺紋螺栓夾緊固定而成。

3? 板式換熱器的功能

（1）快速的熱傳遞。如前所述，板式換熱器的金屬板片被設計成多種多樣的波紋是為了防止換熱器在工作過程中，在很低的流速下會產生較強的激流反應。設計金屬板片上的波紋是為了達到較高的金屬板片換熱率的目的。激流本身具有自動清洗的功能，可去除污垢。這就是板式換熱器傳熱速率進一步提高的原因。通常板式換熱器的熱傳遞系數在3～6kV/m2攝氏度左右。同時通過更詳細的實驗分析獲得更多數據，可以看出達到相同換熱率情況下，管殼式換熱器是板式換熱器占地面積的二倍到四倍。

（2）安全指數高。板式換熱器一般都是通過介質-介質換熱的模式，在安裝每個金屬板片時都做了防泄漏的設計，就是在波紋板片之間添加耐（高、低）溫及腐蝕功能的密封墊片。此密封墊是帶有兩條通道的結構，而且上面還有泄露的信號孔，若有泄露現象發生，用戶可以及時發現同時泄露物可以從信號孔泄出。

（3）板式換熱器結構緊湊，占用空間與其他類型對比明顯更小，占用的空間約為傳統換熱器的一半，或者更小。但是整體效率又有較大提升。板式換熱器不僅節約了空間，也有利于維修操作。當機器出現問題需要維修或維護時，由于其結構簡單，拆卸方便，更有利于使用者自己進行維修維護。

（4）板式換熱器對流速的控制更加合理可控，這大大減少了由阻力造成的損失，根據數據顯示，損失可以降低到傳統式的1/3以內。

（5）板式換熱器更加節能環保，由于其緊密的結構特點，造成其使用能源量較少，同時發生的熱損失也相對較小。另外，除非惡劣的環境因素，否則不用保溫處理。

（6）隨著社會經濟的發展，人們的需求更趨向于多元化。板式換熱器的設計類型及使用材質也隨之有了大幅度的更新。用以滿足各個行業的不同需求。因為板式換熱器與傳統換熱器對比具備節能、高效、安全等特點。所以越來越被用戶所青睞。也進一步促進了板式換熱器設計、制造成本的降低。促進了行業發展。

4? 如何根據需求正確選擇換熱器

板式換熱器與傳統換熱器比較，具備占用空間小、節能、高效、安全、易維修等特點，得到了廣大使用這的廣泛認可。這也使得板式換熱器行業進入了高速發展的階段[4]。各種大小、規格、材質、設計結構的板式熱水器也逐漸被研發并投入各行各業的使用。但是由于行業標準沒有及時跟進，造成各制造廠家設計生產的板式換熱器也五花八門，各具特色。根據使用場所和使用環境，確定換熱器的系統、參數、密封等級、材料使用、板片的長寬高厚尺寸。所以我們在選擇板式換熱器時，在考慮上述基本因素的基礎上好，還要考慮選擇性價比，在適合的本單位的基本情況下，要做到性價比最高。因為不同的板式換熱器生產廠家的功率、壽命，用戶滿意度都有差異。那么在具體選擇時應該如何選擇呢？下面將從板形、流程和流道、壓降三個方面做以詳細介紹。

（1）板式換熱器板形的鑒別。首先應該選在單片板形中，面積較大的換熱器。因為這樣可以在同等功率是，板片的數量相對較少，有利于流速的提高，相應的也減少了熱傳導損失。越大的板式換熱器越應該考慮單片板形的面積。其次根據使用情況進行選擇，對于流量需求較大且不可以出現較大的壓力降低的情況，我們可以選擇相對阻力較小的板形。相反的情況時，我們需要選擇相對阻力較大的板形。

（2）如何選擇板式換熱器的流道。在板式換熱器中，由兩個靠近的板片形成的通路，叫做通道。在選擇板式換熱器時，需要選擇其中熱傳導效果最好的。這就需要使冷水通道內換熱比率和熱水通道內的換熱比率相同或者較為接近。這需要經過細致的計算得出。以滿足各使用單位具體的要求。

（3）如何考慮板式換熱器的壓降。壓降在板式換熱器的選擇時，是必須要校對的項目。如果經過計算，選擇的換熱器壓降超過使用要求允許值。則需要重新計算選擇。

5? 結語

隨著社會經濟的發展以及人們的需求的多元化發展。越來越多不同型號規格的板式換熱器逐漸進入不同的行業。同時研發技術也逐年提高。環保材料，高能材料也逐漸應用到換熱器的制造中，同時也降低了制造成本，進而也促進了行業的發展。但是行業標準的建立還不是很健全，各制造廠家都在自行研發制造。我們需要針對各模塊建立相應的標準。同時規范標準的實施。進一步加快板式換熱器行業的發展。

參考文獻

[1] 賀平，孫剛.供熱工程[M].北京：中國建筑工業出版社，1993.

[2] 李善化，康慧.實用集中供熱手冊[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3] 陸耀慶.實用供熟空調設計手冊[M].2版.北京：中國建筑工業出版社，2008.

[4] 舒雯.板式換熱器的質量分析和結構改造[J].冶金動力，2007（1）：69.