板式换热器板片
板式换热器内部结构
板式换热器内部结构
板式换热器是一种常用的热交换设备，它主要由板片、固定端板、移动端板、上下支承、夹紧装置、进出口管壳等部件组成。
板片是板式换热器的核心部件，它由多个平板组成，平板之间通
过焊接或夹紧连接在一起。
板片的厚度一般在0.3~1.2mm之间，内部
可以形成多个流通通道。
板片材质一般采用不锈钢、钛金属等耐腐蚀
材料。
固定端板和移动端板分别安装在板式换热器的进出口处，固定端
板上的管口布置为固定顺序，而移动端板则可以调整管口的位置，以
适应不同的工艺需要。
上下支承和夹紧装置则起到固定和支撑板片的
作用，确保板片间的间距和平整度，从而保证换热效率。
进出口管壳是板式换热器的外壳，它由上下两个部分组成，上部
分上下分别安装有进出口管道，下部分则安装有清洗孔。
通过进出口
管道，介质可以在板片之间流动，完成热交换。
同时，在使用过程中，通过清洗孔可以清洗板片内部，确保热交换效率、延长使用寿命。
板式换热器采用板片内置式结构，板片与管道之间的传热距离短，热传递效率高，产品设计紧凑，占地面积小，广泛应用于化工、石油、制药、食品等行业中的热交换过程中。
板式换热器板片的损坏原因和对策
170研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.12 （上）换热设备是使热量从热流体传递到冷流体的设备，化工厂中换热设备投资约占总投资的10%～20%，换热设备主要作用是使热量由高温流体传递给低温流体满足工业流程需要。
国内使用换热器多为列管与螺旋板换热器，交换系数相差较大的介质在管内外进行热量交换效率较低，虽然出现大量结构紧凑高效的换热器设备，但管壳式换热器仍占据主导地位。
新型焊接板式换热器具有顶部温差小费用低等优点，适合在化工领域广泛使用。
板式换热器板片薄传热效果好，传热系数k 值比管壳式换热器提高3～5倍，增减板片数量可满足板式换热器生产改变工艺条件的要求。
板式换热器使用中由于各种原因导致板片失效损坏，需要分析板式换热器板片损坏的原因研究有效处理对策。
1 板式换热器研究1.1 板式换热器类型特点换热器是用于工业生产中热量传递的重要设备，工作中可以充当生产工艺设备的组成部分，换热器可用作加热预热器及转发器等，近年来，对换热器需求不断加大促进产业市场的发展，目前节能高效成为工业生产中的重要方面，因此板式换热器近年来得到了迅速发展，由于其紧凑性好等优点在各领域得到广泛应用。
板式换热器具有传热系数高，占地面积小与价格低等优点，但目前我国板式换热器研究设计水平相比国外存在很大差距，提高板式换热器综合性能是设计研究工作中需要解决的重要问题。
板式换热器是由多个具有波纹形状的金属薄板相互平行方式堆叠组装，冷热流体在板片两侧交互流动，板式换热器应用广泛种类众多，根据外形包括焊接板式、板卷式与可拆卸板式换热器等。
焊接板式换热器具有使用温度范围大等优点因此在国内外得到了开发应用，主要形式有全焊接与板焊接式换热器。
全焊接板式换热器组成部分包括换热板片、折流板及副流体侧嘴等部分，板片间通过纵向焊接焊缝相对固定，板束侧面装配四块面板，板束上下压板维持压力使板束处于密封状态，折流板安装在板束上使流体改变流动方向。
换热站板式换热器板片的间隙
换热站板式换热器板片的间隙
板式换热器是一种常见的换热设备，它由一系列平行排列的板片组成，板片之间的间隙对于换热效果起着重要作用。
板片的间隙大小会直接影响换热器的传热效率和压降情况。
首先，板片的间隙大小需要考虑流体的流动情况。
如果板片的间隙过小，会增加流体的阻力，导致压降增大，流体流过的速度减小，影响换热效果。
而如果板片的间隙过大，会减小板片之间的传热面积，同样影响换热效果。
因此，间隙的大小需要根据具体的流体性质和流动情况来确定，一般需要在设计时进行流体力学计算和模拟。
其次，板片的间隙大小也受到制造工艺和安装要求的影响。
在制造过程中，需要保证板片的加工精度和表面质量，以及板片之间的间隙均匀一致。
在安装过程中，需要保证板片的安装位置准确，间隙的调整合理，以确保换热器的正常运行。
此外，板片的间隙大小还需要考虑清洁和维护的便利性。
间隙过小会导致板片之间的积灰和污垢难以清理，影响换热效果，而间隙过大则会增加清洁的难度。
因此，需要在设计时考虑间隙大小对
清洁和维护的影响，选择合适的间隙大小。
综上所述，板式换热器板片的间隙大小需要综合考虑流体流动、制造安装、清洁维护等因素，通过合理的设计和选择，确保间隙大
小能够最大程度地提高换热效率，保证换热器的正常运行。
板式换热器拆检后夹紧板片及压紧尺寸
常规的大型工业的冷却介质为软水，密封垫，该水质采用了集中过滤并配比了一定的化学添加剂，介质在循环过程中具有一定的除垢功能，采用集中循环板式换热器的大量泄漏会引起较多的系统连锁问题，特别是泄漏的油品介质会附着在系统管线和相关设备的内壁，腐败变质后形成胶状物质堵塞阀体、泵体等，补救措施繁琐，修复成本较高。
对于这类事故的控制和预防具有较好的实际意义。
传热板片是换热器的核心部件，板片的成型工艺及材质特性对密封和换热效率会产生直接影响。
换热器通常以水作为冷却介质，板片多数采用不锈钢薄板制造，在板片上压制有波纹流梢，相邻两板片之间的空间即为介质流道，冷、热流体在板片两侧流动时，通过板片进行热量交换。
艾瑞德每种规格的板片，均具有至少两个板型，采用热混合技术，可以综合换热器的传热和压降，使其运行在最佳工作点。
内旁通，双流道技术和不等流通截面积装配为两侧介质流量相差较大的工况提供了完美的解决方案。
ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司板式换热器有AB系列、AM系列、AL系列、AP系列、AS系列等几大系列百余种板型。
各种型号都有深波纹、浅波纹、大角度、小角度等，完全确保满足不同用户的需要，特殊工况可按用户需要专门设计制造。
波纹所形成的特殊流道，使流体在极低流速的条件下发生湍流(雷诺系数R。
约200)，低雷诺系数下的湍流其有自身除垢效应，有力地破坏隔热边界层，减少界面上液膜热阻。
一般情况下板式换热器的传热系数K值在3000-6000W/m''℃范围内，同时，两种介质几乎是全逆流流动，热传导效率较高。
在同等换热效率下，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/2-1/4即可达到同样的换热效果.板式换热器使用1--2年的周期(根据实际使用工况而定)后需要进行必要的拆检、清洗、打压测试等。
对于变形或穿孔等存在问题的板片需要及时更换，在这过程中散热板片的装配必须严格按流程图排列。
流程图是按冷却工艺设计的，采用并联或串联的方式将各板片连接起来，常见的有单流程和双流程(或多流程组合)换热器，单流程换热器的介质接人和流出管口通常都固定压板一侧，热介质和冷介质又分别在固定压板垂直轴线的单侧布置，同一种介质同时在左侧或同时在右侧。
化工装备技术专业《板式换热器简介》
板式换热器一、简介板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行1℃5℃0.8mm2.5mm250℃易堵塞由于板片间通道很窄，一般只有2~5mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。
四、根本分类一般情况下，我们主要根据结构来区分板式换热器，也就是根据外形来区分，可分为四大类：①可拆卸板式换热器〔又叫带密封垫片的板式换热器〕、②焊接板式换热器、③螺旋板式换热器、④板卷式换热器〔又叫蜂窝式换热器〕。
其中，焊接板式换热器又分为：半焊接板式换热器、全焊接板式换热器、板壳式换热器、钎焊板式换热器。
经常用到的分类还有以下：1>根据单位空间内的换热面积的多少，板式换热器属于紧凑式换热器，主要是与管壳式换热器进行比拟，传统的管壳式换热器占地较大。
2>根据工艺用途，又有不同的叫法：板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器；3>根据流程组合，分为单程板式换热器和多程板式换热器；4>根据两种介质的流动方向，分为顺流〔并流〕板式换热器、逆流板式换热器、交叉流〔横流〕板式换热器，后两者用的比拟多；5>按照流道的间隙大小，分为常规间隙板式换热器和宽间隙板式换热器；6>按照波纹，板式换热器有更详细的分别，不再累述，请参考：板式换热器板片波纹形式。
7>按照是否是成套产品，可分为单机板式换热器、板式换热器机组。
板式换热器根据换热板片形状不同，还可以分为以下三种：①螺旋板式换热器由两张保持一定间距的平行金属板卷制而成，冷、热流体分别在金属板两侧的螺旋形通道内流动。
这种换热器的m的不锈钢、铝、钛、钼等薄板冲制而成。
平板式换热器的优点是传热系数高〔约比管壳式换热器高2～4倍〕，容易拆洗，并可增减板片数以调整传热面积。
操作压力通常不超过2M250℃4400m〕，传热效果好，且使用压力可达15M2·°C·h，比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
板式换热器维修清洗板片及密封垫的更换
板式换热器是一种结构紧凑、性能高效的换热器。
与有同样换热能力的管壳式换热器相比，板式换热器的占地面积只相当于管壳式换热器的 25% 左右。
板式换热器传热效率高，能使两种热交换流体在较低的流速下增强扰动，强化传热，传热系数 k 值比管壳式换热器提高了 3 一 5 倍。
板式换热器组装灵活，只要增减板片数量或改变板片组装流程即可满足板式换热器在生产上改变工艺条件和产量的要求。
同时热损失小，不需要保温层，质量轻，检维修方便，广泛应用于化工装置中。
1、板式换热器的主要零部件设计板式换热器主要由固定压紧板、活动压紧板、板片、垫片、上下导杆、夹紧螺栓、支柱等零部件组成。
板片以垫片密封后悬挂在固定压紧板与活动压紧板之间，通过夹紧螺栓紧固板片。
板片被夹紧后，由于垫片的密封及隔离，通过板片的通道孔，两种不同的介质便可以在两个交替排列的道内逆向流动，互相交换热量。
板片板片是板式换热器的核心，不同形式的波纹板片换热效率、流体阻力、承压能力也不同。
目前使用最普遍的是人字形波纹板片和水平平直波纹板片，某乙烯厂乙二醇装置使用的板片主要有 M 形和田字纹波纹板片。
人字形波纹板片由于其板间流道截面变化十分复杂，容易发生湍流 ; 该板片的特点是换热效率高，流体阻力大，承压能力高。
研究发现人字角大小对换热效率和流体阻力有明显的影响，人字角大，换热效率高，流体阻力大，是具有高 a 值 ( 热力学长度 ) 的板片 ; 人字角小，换热效率和流体阻力都低，是具有低 O 值的板片。
乙二醇装置使用的 M 形和田字纹波纹板片则具有较高的换热效率和较低的流体阻力。
另外，具有高 0 值的板片和具有低 0 值的板片，可以根据工况不同交替安装组合在一起，构成满足工况需要的板式换热器。
板片的定位一般是以 5 点金属与导杆接触而确定。
上导杆的 3 点，可以防止板片上下移动 ; 下导杆的 2 点，板片也不会左右移动。
用 5 点定位，板片组可以在导杆上很容易的前后滑动，能使垫片密封准确，不会发生板片错位现象。
板式换热器的板片的材质选择
板式换热器的板片的材质选择板式换热器的板片为压制有波纹、密封槽和角孔的金属薄板，是重要的传热元件。
波纹不仅可强化传热，而且可以增加薄板的和刚性，从而提高板式换热器的承压能力，并由于促使液体呈湍流状态，故可减轻沉淀物或污垢的形成，起到一定的“自洁”作用。
一、板片厚度标准及适用条件1、板片标准和厚度AISI304，通常是 0.4或者0.5mm厚度AISI316，通常是0.5或者0.6mm254SMO (高合金），通常是0.6mm钛，通常是0.5或者0.6mm哈氏C-276 (镍合金)通常0.6mm板式换热器板片作为板换系统最重要的传热环节，其质量直接影响到设备的使用寿命。
所以在参数选型设计的时候，严格按照提供的参数进行反复设计，流经的介质也会确认其物理性能，确保选用相对应的材质，因为参与换热的不同介质会对相应的材质板片具有腐蚀性,所以,根据不同的换热介质选取合适材质的板片是相当重要的，以免发生泄漏。
1、水，常见的自来水、纯净水一般我们都选择不锈钢304的材质；那么如果是井水、河水、闭式循环水等介质，我们得考虑用316L，因为这些介质成份都比较复杂，304耐腐蚀性不如316L好。
那么如果是海水的话，我们则一定要考虑用钛合金材质，海水氯离子浓度比较高，只有钛合金材质才能满足。
2、酸，稀硫酸浓度小于10%，温度低于50℃，可以采用不锈钢316L 材质，如果大于则需要用哈氏合金材质。
磷酸、盐酸同样的原理。
3、油，一般设备润滑油、液压油都选用不锈钢304材质。
高温导热油则考虑到耐高温性能，我们用316L的材质。
4、蒸汽，蒸汽的工况比较常见，一般我们南方选择用316L的材质，因为蒸汽的温度普遍都在120℃以上。
北方考虑到性价比，则会选择304材质，时间长了，板式换热器板片基本上都有变形的可能。
二、板片质量控制要点1、板片的原材料对于板式换热器板片质量主要看的是原材料是否是高质量板材，板换厂家的原料采购渠道基本相同，所选的材质都是具有足够厚度的不锈钢，虽然统称为不锈钢，但是分为不同标准等级的不锈钢，因为内部材质中所包含的微量元素含量不同，稳定性以及腐蚀性也会有很大的差异，因此对于板式换热器板片质量中材质是较为重要的一点。
板式换热器板片厚度如何选择？
板式换热器板片厚度如何选择？
在换热器的选型中，需合理地选择板式换热器板片厚度。
板片厚度过薄，会导致板片变形，板片较厚，则换热效率下降。
因此，要掌握板式换热器板片的构造、波纹形式和原理，以便正确的选择板片厚度。
板片为换热器的核心元件，一般为金属材质的薄板通过压制形成表面波纹，叠放形成流体通道。
常规板片厚度有：0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,1.0mm。
板式换热器板片厚度主要是由承受工作压力的大小而决定，工作压力要求越高，板片厚度越厚，相应的制造成本越高，反之则越低。
用户需根据实际换热工况的需求而定。
下面小编向大家简单介绍板片厚度的选择因素：
1、压力
一般情况下，常规的工作压力在1.0Mpa以下，板片厚度均为0.5mm，压力超过1.0Mpa，一般会选用0.6mm。
压力过高时，0.5mm厚度的板片会因压力过高而产生变形，发生泄漏。
2、温度
板式换热器的设计温度一般不超过150℃，当温度过高时，通常选择耐高温高压的全焊接换热器，板片厚度可达1mm。
3、腐蚀
普通的水水、油水、汽水的工况，一般选用0.5mm的板片厚度，更利于传热。
当遇到强酸、强碱或者腐蚀性较强的介质时，可使用0.6mm或者0.7mm的板厚，延长了被腐蚀的可能。
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板片时，应清洁板面，防止污物粘附着于垫片密封面。
串液
产生原因
于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
③板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。
④板片泄漏槽处有轻微渗漏，造成介质中有害物质（如C1）浓缩腐蚀板片，形成串液。
实例：某铝业有限公司硫酸系统中1台板片材料为254SMo的BR03板式换热器，在运行5个月后出现冷却水侧碳钢接管腐蚀泄漏，酸液泄漏到了冷却水侧。
检查发现板片酸液进口处和导流区域有严重的腐蚀及开裂现象。
现场分析发现，系统运行温度、流量和浓度等工艺参数均超出设计条件，使用温度远超出材料的适用
范围。
采用饱和蒸汽作为一次侧热源的板式换热器在运行过程中容易发生板片腐蚀，导致产品串液。
这是由于蒸汽温度较高，设备运行中很容易造成橡胶密封垫在高温下失效，引起蒸汽外漏并在二道密封区域急速冷凝。
随着外漏的不断进行，冷凝残液越聚越多，局部形成cl质量浓度较高区域，达到破坏板片表面钝化层的腐蚀条件。
同时，由于此区域板片冷冲压形成的内部应力较大，在表面钝化层被破坏的情况下，内部应力作用导致应力腐蚀的发生。
艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司作为专业的可拆式板式换热器生产商和制造商，专注于可拆式板式换热器的研发与生产。
ARD艾瑞德专业生产可拆式板式换热器（PHE）、换热器密封垫（PHEGASKET）、换热器板片(PHEPLATE)并提供板式换热器维护服务（PHEMAINTENANCE）的专业换热器厂家。
ARD艾瑞德拥有卓越的设计和生产技术以及全面的换热器专业知识，一直以来ARD致力于为全球50多个国家和地区的石油、化工、工业、食品饮料、电力、冶金、造船业、暖通空调等行业的客户提供高品质的板式换热器，良好地运行于各行业，ARD已发展成为可拆式板式换热器领域卓越的厂家。
ARD艾瑞德同时也是板式换热器配件（换热器板片和换热器密封垫）领域专业的供应商和维护商。
能够提供世界知名品牌（包括：阿法拉伐/AlfaLaval、斯必克/SPX、安培威/APV、基伊埃/GEA、传特/TRANTER、舒瑞普/SWEP、桑德斯/SONDEX、艾普尔.斯密特/API.Schmidt、风凯/FUNKE、萨莫威孚
/Thermowave、维卡勃Vicarb、东和恩泰/DONGHWA、艾克森ACCESSEN、MULLER、FISCHER、REHEAT等）的所有型号将近2000种的板式换热器板片和垫片，ARD艾瑞德实现了与各品牌板式换热器配件的完全替代。
全球几十个国家的板式换热器客户正在使用ARD提供的换热器配件或接受ARD的维护服务（包括定期清洗、维修及更换配件等维护服务）。
无论您身在何处，无论您有什么特殊要求，ARD都能为您提供板式换热器领域的系统解决方案。
处理方法
①更换有裂纹或穿孔板片，在现场用透光法查找板片裂纹。
②调整运行参数，使其达到设计条件。
③换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求，并不是越小越好。
④板式换热器板片材料合理匹配。
压降过大
产生原因
①运行系统管路未进行正常吹洗，特别是新安装系统管路中许多脏物（如焊渣等）进入板式换热器的内部，由于板式换热器流道截面积较窄，换热器内的沉淀物和悬浮物聚集在角孔处和导流区内，导致该处的流道面积大为减小，造成压力主要损失在此部位。
②板式换热器首次选型时面积偏小，造成板间流速过高而压降偏大。
③板式换热器运行一段时间后，因板片表面结垢引起压降过大。
实例：2000年我厂为提新疆用户提供了BR10型板式换热器，用于水一水换热的集中供热系统，一次供水设计温度为130℃。
在换热器设计选型时，传热导数偏高，接近5500w/（rn·K），而实际应在3500w/（rn·K）。
同时，设计单位在水泵选型时流量余量又偏大，造成换热器二次侧介质板间流速超过1m/s，实际运行压降在0.2～0.3MPa，使得二次网水力平衡严重失调。
处理方法
①清除换热器流道中的脏物或板片结垢，对于新运行的系统，根据实际情况每周清洗一次。
清洗板片表面水垢（主要指CaCO3）时，选用含0.3氨基磺酸溶液或含0.3乌洛托平、0.2苯胺、0.1硫氰酸钾的0.8硝酸溶液作为清洗液，清洗温度4O～6O℃。
不拆卸设备化学浸泡清洗时，要打开换热器冷介质进、出口，或安装设备时在介质进、出口接管上安装DN25清洗口，将配好的清洗液注入设备中，浸泡后用清水清洗干净残留酸液，使pH≥7.拆开清洗时，将板片在清洗液中浸泡30min，然后用软刷轻刷结垢，最后用清水清洗干净。
清洗过程中应避免损伤板片与橡胶垫。
若采用不拆卸机械反冲洗方法，应事先在介质进、出口管路上接一管口，将设备与机械清洗车连接，把清洗液按介质流动的反方向注入设备，循环清洗时间10～15min，介质流速控制在0.05～0.15m/s.最后再用清水循环几遍，使清水中Cl质量浓度控制在25mg/I以下。
②二次循环水最好采用经过软化处理后的软水，一般要求水中悬浮物质量浓度不大于5mg/L、杂质直径不大于3mm、pH≥7.当水温不大于95℃时，Ca、Mg浓度应不大于2mmol/L；当水温大于95℃时，Ca、Mg浓度应不大于0.3mmol/L、溶解氧质量浓度应不大于0.1mg/L.
③对于集中供热系统，可以采用一次向二次补水的方法。
供热温度不能满足要求
产生原因
①一次侧介质流量不足，导致热侧温差大，压降小。
②冷侧温度低，并且冷、热末端温度低。
③并联运行的多台板式换热器流量分配不均。
④换热器内部结垢严重。
处理方法
①增加热源的流量或加大热源介质管路直径。
②平衡并联运行的多台板式换热器的流量。
③拆开板式换热器清洗板片表面结垢。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。