人字形波纹板片结构的板式换热器
最全面的板式换热器知识(原理、结构、设计、选型、安装、维修)
最全面的板式换热器知识（原理、结构、设计、选型、安装、维修）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，通过板片进行热量交换。
板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。
它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。
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板式换热器基本结构及运行原理板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
钎焊换热器结构板式换热器主要结构⒈板式换热器板片和板式换热器密封垫片⒉固定压紧板⒊活动压紧板⒋夹紧螺栓⒌上导杆⒍下导杆⒎后立柱由一组板片叠放成具有通道型式的板片包。
两端分别配置带有接管的端底板。
整机由真空钎焊而成。
相邻的通道分别流动两种介质。
相邻通道之间的板片压制成波纹。
型式，以强化两种介质的热交换。
在制冷用钎焊式板式换热器中，水流道总是比制冷剂流道多一个。
图示为单边流，有些换热器做成对角流，即：Q1和Q3容纳一种介质，而Q2和Q4容纳另一种介质。
板式换热器所有备件都是螺杆和螺栓结构，便于现场拆卸和修复。
运行原理板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板（活动端板、固定端板）和框架（上、下导杆，前支柱）组成，板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换，以达到用户所需温度。
每块板片四角都有开孔，组装成板束后形成流体的分配管和汇集管，冷/热介质热量交换后，从各自的汇集管回流后循环利用。
换热原理：间壁式传热。
单流程结构：只有2块板片不传热－头尾板。
双流程结构：每一个流程有3块板片不传热。
板片和流道通常有二种波纹的板片(L 小角度和H 大角度)，这样就有三种不同的流道(L,M 和H)，如下所示：L：小角度由相邻小夹角的板片组成的通道。
板式换热器的板片结构、组合形式及密封结构A
板式换热器的板片结构、组合形式及密封结构摘要：板式换热器在正常工况下的主要失效形式是密封失效。
通过对板片的刚度、板片的密封结构包括板片密封槽、密封垫片的分析发现,提高板片的刚度可以提高板式换热器的整体承压能力;合理地设计密封槽形,可以有效地提高密封垫片在密封槽中的稳定性和密封的可靠性。
可以有效地提高密封垫片在密封槽中的稳定性和密封的可靠性。
此外还介绍了一些防止密封失效的此外还介绍了一些防止密封失效的实际经验。
实际经验。
关键词：板式换热器;密封;失效;刚度;结构形式结构形式引言引言板式换热器是一种高效、节能的换热设备,具有传热系数高、结构紧凑、耗材少、形式多样、便于维修等诸多优点,应用领域逐渐扩大,已广泛应用于机械、电力、冶金、化工、轻纺、饮料、城镇供热等行业和领域,表现出很强的竞争力。
表现出很强的竞争力。
1 板式换热器的整体结构板式换热器的整体结构板式换热器以金属板片(一般厚度为0 5～1 0mm)为换热元件,由不锈钢、工业纯钛或其他材料的薄板压制而成。
通常用模具将板片压制成各种槽型或波纹形,既可以增大板片的刚度,以防止板片受压时变形,也增强了流体的湍流程度,增加了换热面积。
每个板片的四角各开有一孔,板片四周以及孔的周围压有密封垫片槽,并根据需要在孔的周槽中放置有垫片,起到允许流体或阻止流体进入板面之间通道的作用。
若将数个板片按照换热要求依次排列在支架上,并用固定压紧板和活动压紧板由压紧螺杆压紧,在相邻的板片间就形成了流体通道,借助板片四角的孔口与垫片．借助板片四角的孔口与垫片．板式换热器的板片结构千差万别,其设计的最终目的是要强化板片的换热效果、增大板面的刚度、提高板式换热器的承压能力。
理想的板型设计,不仅具有较大的传热面积、较低的压力降、较高的传热系数,而且还应具有较好的刚性,以使很薄的板片在固定压紧板．和活动压紧板夹紧力的作用下相互支承,以抵抗通道内不平衡压力对其产生的冲击。
为此,在板型设计中还要考虑支承点的合理分布以及加强筋的布置等。
换热器的结构原理和特点
七：管式换热器
管式换热器结构图
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八：热管式换热器
热管式换热器构造原理、特点
热管是一种高效传热元 件，其导热能力比金属高几 百倍至数千倍。热管还具有 均温特性好、热流密度可调、 传热方向可逆等特性。用它 组成热管换热器不仅具有热 管固有的传热量大、温差小、 重量轻体积小、热响应迅速 等特点，而且还具有安装方 便、维修简单、使用寿命长、 阻力损失小、进、排风流道 便于分隔、互不渗漏等特点。
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八：热管式换热器
热管式换热器构造原理、特点
热管是由内壁加工有槽道的两端密封的铝（轧）翅片管经清洗并抽成高真空后注入最 佳液态工质而成，随注入液态工质的成分和比例不同，分为KLS低温热管换热器、GRSC-A 中温热管换热器、GRSC-B高温热管换热器。热管一端受热时管内工质汽化，从热源吸收汽 化热，汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的 作用回流，继续受热汽化，这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量 传递是通过工质的相变过程进行的。将热管元件按一定行列间距布置，成束装在框架的壳 体内，用中间隔板将热管的加热段和散热段隔开，构成热管换热器。
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六：浮头式换热器
浮头式换热器构造原理、特点
浮头式换热器其一端管板与壳 体固定，而另一端的管板可以在壳 体内自由浮动。壳体和管束对热膨 胀是自由的，故当两种介质的温差 较大时，管束与壳体之间不会产生 温差应力。浮头端设计成可拆结构， 使管束可以容易地插入或抽出，这 样为检修和清洗提供了方便。这种 形式的换热器特别适用于壳体与换 热管温差应力较大，而且要求壳程 与管程都要进行清洗的工况。
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一：板式换热器
板式换热器结构图
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一：板式换热器
板式换热器的结构设计与计算
兰州交通大学毕业设计（论文）摘要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紧凑换热器。
各相邻板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。
板式换热器的传热性能与板面的波纹形状、尺寸及流程组合方式都有密切关系。
它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数高，结构紧凑，占地面积小，价格低，安装方便，易清洗，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器应用很广，尤其是更适宜用于医药、食品、制酒、化工等工业，并且随着板型、结构上改进，正在进一步扩大它的应用领域。
本文对板式换热器的发展及应用领域作了简要的介绍，通过板式换热器的传热原理，进行板式换热器热力计算和阻力计算，在满足了校核条件下，设计出板片波纹形式为双人字形、板片数为149片的并联流程组合的可拆卸式板式换热器。
在此基础上，用AutoCAD绘制板式换热器零件图及装配图。
设计的换热器工艺性好，安全可靠，便于操作、安装，成本低。
关键词：板式换热器；结构设计；传热计算；阻力计算AbstractPlate heat exchanger is a new compact and efficient heat exchanger, consists of a series of corrugated sheet metal with a certain shape made of stacked. Formed thin rectangular channels between adjacent plates, through plates exchange heat. Plate heat exchanger heat transfer performance are closely related with plate’s corrugated shape, size and process combinations. Compared with the conventional shell and tube heat exchanger, at the same flow resistance and pump power consumption, it has the advantages of high heat transfer coefficient, compact, small footprint, low price, easy to install and clean. It has the trends replace shell and tube heat exchanger within applicable range. Plate heat exchanger applications is very broad, especially more suitable for medicine, food, wine, chemical and other industries. With the improvement of plate’s shape and structural, its field of application is further expanding.In this paper, the development and applications of plate heat exchanger was made a brief introduction.Through the principles of heat transfer of the plate heat exchanger, performed thermal and resistance calculations, under meeting the checking conditions, designs detachable plate heat exchanger, that plate’s corrugated shape is double herringbone, plate number is 149, process composition is parallel. On this basis, using AutoCAD to draw plate heat exchanger parts and assembly drawings. Designed heat exchanger technology is good, safe, reliable, easy to operate, install, and low cost.Keywords:plate heat exchanger; structural design; heat transfer calculation; resistance calculation目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 板式换热器的学术背景及意义 (1)1.2 我国设计制造情况 (2)1.3 国外著名厂家及其产品 (3)2 板式换热器基本构造和工作原理 (6)2.1 板式换热器基本构造和工作原理 (6)2.2 板式换热器分类 (6)2.3 流程组合方式 (7)2.4 框架形式 (9)2.5 板片 (9)2.6密封垫片 (11)2.7 压紧装置 (12)3 板式换热器的优缺点及应用 (13)3.1 板式换热器的优缺点 (13)3.1.1 板式换热器的优点 (13)3.1.2 板式换热器的缺点 (14)3.2 板式换热器的应用 (14)4 板式换热器热力及相关计算 (16)4.1 板式换热器的设计计算概述 (16)4.2 传热过程 (16)4.2.1 对流换热 (16)4.2.2 相变换热 (17)4.2.3 导热 (18)4.3 热力计算 (18)4.3.1 设计要求 (18)4.3.2 传热计算公式 (21)4.4 板式换热器的计算 (28)4.4.1 设计工艺条件 (28)4.4.2 计算过程 (29)4.4.3 计算综述表 (33)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1 绪论1.1板式换热器的学术背景及意义板式换热器于1878由德国发明。
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。
板式换热器结构
板式换热器主要部分是由换热板片、密封胶垫、夹紧板、导杆、夹紧螺栓组成。
换热板片是由不锈钢板压制成型，太上面开有4个流道孔，中部压成人字形波纹，四周压有密封樔。
密封樔内粘有密封胶垫。
换热板片通过两导杆定位对齐，两夹紧板通过加紧螺栓将各板片压紧，从而形成换热器内强换热流道。
相邻换热板片的人字形波纹方向安装时相反，接触点彼此相互支撑。
人字形波纹和这些支撑点使流体介质在其内部流动时充分形成湍流，这是板式换热器具有很高换热效率的主要原因。
另外换热板片厚度较薄，导热热阻较小，板片两侧的流体介质流动分布较为均衡，也使得传热较为充分。
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。
板式换热器原理、比较及清洗
1.板式换热器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，通过半片进行热量交换。
它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
板式换热器资料
1.板式换热器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，通过半片进行热量交换。
它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。
板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）a.传热系数高由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大，末端温差小在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.c.占地面积小板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
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人字形板片,其结构如图1所示,波纹板片相互倒置后叠放在一起,上下成人字形的波纹,从而形成周期性变化的通道,流体流过此通道时呈不规则的流动形态,即形成交叉流及曲折流等湍流强度较高的流体形态。
如图1所示,3块换热板片形成了上、下两通道,分别流经冷流体和热流体,由于存在温度差,热流体将热量经过中间板片传递给冷流体的同时,受到上、下板片所形成的人字形的扰动,从而形成曲折流,在较低雷诺数(Re≈23~400)就能发生湍流,同时由于实验模型可有多种样式,采集数据量大,因而采用数值模拟形式具有很大的优越性。
ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司艾瑞德是全球领先的板式换热器板片生产商和销售商，拥有国内品种最全，型号最多的板式换热器板片！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、日阪/HISAKA、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）的全部常用型号的板式换热器板片。
艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司是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。
艾瑞德（ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司）在全球设有多个标准化工厂及库存中心，服务和销售网点遍布全球。
ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司拥有世界上最先进的设计和生产技术以及最全面的换热器专业知识，一直以来ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司致力于为全球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，目前已有超过50，000台的板式换热器良好地运行于各行业，ARD 艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司已发展成为可拆式板式换热器领域的全球领导者。
ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司同时也是板式换热器配件（换热器板片和换热器密封垫）领域全球排名第一的供应商和维护商。
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、日阪/HISAKA、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）的所有型号的板式换热器板片和垫片。
全球约有1/5的板式换热器正在使用ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司提供的换热器配件或接受ARD艾瑞德板式换热器（江阴）有限公司的维护服务（包括定期清洗、维修及更换配件等维护服务）。
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您提供板式换热器领域的系统解决方案。