板式换热器作用
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。
本课件由暖通南社独立完成整合编辑，欢迎转载，但请注明出处。
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。
板式换热器的分类
适用于化工、石油、制药等行业， 以及暖通、制冷、空调等系统中 的传热领域。
蜂窝式换热器
稳定性强
由多层金属薄片交叉叠合而成，结构紧凑、稳 定性高。
耐腐蚀性好
采用耐腐蚀的金属材料制造，适用于处理腐蚀 性介质的工艺。
易于清洗
蜂窝状结构使得薄片之间的间隙较大，方便清 洗和维护。
应用广泛
常见于汽车、航空航天、能源等领域的换热器 设备。
波纹板式换热器
1
高效紧凑
具有波纹结构的金属板材，增强了热量传递效果，同时占用空间较小。
2
轻便可靠
采用轻质金属材料，重量轻，结构紧凑，运行可靠。
3
液体湍流
波纹板的设计可引导流体形成湍流，从而提高传热效率和换热强度。
板壳式换热器
结构坚固
由管束和壳体构成，管束通过密封件与壳体连接，具有很高的结构强度。
可靠耐用板壳结构简单可源自，易于维护和清洗，使用寿命长。适用范围广
常用于化工、制药、食品等行业及中小型热交换系统。
应用领域
• 化工行业：用于石油精炼、化工合成、化学品制造等过程中的热能转移。 • 食品行业：用于食品加工、蒸煮、冷却等工艺中的热能传递。 • 暖通制冷：用于暖气、空调、制冷设备中的热量回收和能量转移。
将待传热介质分成多个流通区域，确保高效的热量传递。
2 流体流动
通过板式结构，使介质在板间流动，接触面积大，传热效果好。
3 热量交换
流经板式换热器的两种介质在板材表面进行热量交换。
平板式换热器
结构简单
由特殊金属板材组成，板与板之 间通过密封垫片、压条密封。
传热效率高
广泛应用
板材齿形结构使流体在板间流动， 增加了接触面积，提高了传热效 率。
水冷系统板换的作用
水冷系统板换的作用
水冷系统板换的作用主要有以下几点：
1. 实现冷却和制冷：在空调、制冷系统中，水蓄冷板式换热器可以用来降低空气或制冷剂的温度，达到降温效果。
2. 实现热回收：在一些工业生产过程中，产生的高温废气可以通过水蓄冷板式换热器与水交换热量，从而降低温度，并将热能回收利用。
3. 实现湿度控制：在一些特殊的工业生产过程中，水蓄冷板式换热器可以用来控制空气中的湿度，对产品的质量和生产环境的恒温、恒湿起到重要作用。
4. 提高传热效率：由于其独特的板片设计，可以促进流体的旋转流动，使流体在较低的雷诺数下产生紊流，从而提高传热效率。
一般认为，其传热效率是管壳式的3~5倍。
板式换热器工作原理
板式换热器工作原理一、引言板式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
本文将详细介绍板式换热器的工作原理，包括其结构组成、工作过程和热传导机制。
二、结构组成板式换热器主要由以下几个部分组成：1. 热交换板：由金属材料制成，具有良好的导热性能和强度，通常为波纹状或平板状。
热交换板之间形成流体通道，用于传递热量。
2. 热交换板堆叠成的板组：由多个热交换板叠加在一起形成板组，通过堆叠的方式增加了换热面积。
3. 导向杆和固定板：用于固定和支撑热交换板，确保其间隙均匀，防止变形和泄漏。
4. 进出口管道：用于将待处理的流体引入和排出换热器。
三、工作过程板式换热器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 流体进入：待处理的流体通过进口管道进入换热器，流经板组的流体通道。
2. 热量传递：热交换板的表面与流体接触，热量通过传导和对流的方式从高温流体传递到低温流体。
热交换板的波纹结构可以增加热量传递效率。
3. 流体出口：热量传递后，流体通过出口管道排出换热器，完成换热过程。
四、热传导机制板式换热器的热传导机制主要包括以下几个方面：1. 传导：热交换板的金属材料具有良好的导热性能，热量从高温流体一侧的板传导到低温流体一侧的板。
2. 对流：流体与热交换板的表面接触，通过对流的方式将热量传递给板。
对流的效果受流体速度、流体性质和板的表面特性等因素影响。
3. 辐射：在高温流体一侧，热辐射也会对热量传递起到一定的作用。
辐射传热主要取决于温度差和表面特性。
五、优点和应用板式换热器相比其他类型的换热器具有以下优点：1. 高效换热：板式换热器的板组结构和波纹状热交换板可以增加换热面积，提高换热效率。
2. 结构紧凑：相对于其他换热器，板式换热器体积小，占地面积少，适用于空间有限的场合。
3. 易于清洁和维护：热交换板可以拆卸，方便清洗和维护，减少运行成本。
4. 适用范围广：板式换热器适用于多种工况和流体，包括液体-液体、气体-气体和气体-液体的换热。
板式换热器的传热性能及传热系数介绍
关于板式换热器的传热，我们可以要对板式换热器的发展作好多分析。
下面我们就来看看板式换热器的结构的发展。
在板片之间的密封装置上设计了2道密封，同时又设有信号孔，一旦发生泄露，可将其排出换热器外部，既防止了二种介质相混，又起到了安全报警的作用。
热损失小在相同的传热系数的前提下，板式换热器通过公道的流速选择，阻力损失可控制在管壳式换热器的1/3范围，板片波纹的设计以高度的薄膜导热系数为目标，板片波纹所形成的特殊流道使流体在极低的流速下即可发生强烈的扰动流（湍流），扰动流又有自净效应以防止污垢天生，因而传热效率很高。
使用安全可靠板式换热器的传热系数K值达3000—6000W/m2.℃.因此，板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/4即可达到同样的换热效果。
板式换热器产品，可处理的物料非常广泛，从普通的产业用水，到高粘度的液体，从卫生要求较高的食物液体、医药物料到具有一定侵蚀性的酸碱液体，从含颗粒粉体的液态物料到含少量纤维的悬浮液体均可采用板式换热器处理。
阻力损失少板式换热器的结构极为紧凑，在传热量相等的条例下，所占空间为管壳式换热器的1/5。
如冷却发电机组和整流器内轮回；用于冶金矿山等机械润滑油；液压站、蛋液、食用油的杀菌消毒，啤酒、葡萄酒的杀菌处理；用于轻纺产业、造纸行业中的余热回收；在相同传热量的条件下，板式换热器与管壳式换热器比拟，因为换热面积，占地面积，流体阻力等项目数值减少，使得设备投资，基建投资，动力消耗等用度大大降低。
占地小，易维护因为二种介质几乎是全逆流活动，加上换热效率高，板式换热器二种介质的最小温差可以达到1℃。
并且不象管壳式换热器那样需要预留很大的检验空间。
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（PHE GASKET）、换热器板片(PHE PLATE)并提供板式换热器维护服务（PHE MAINTENANCE）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。
板式换热器
板式换热器板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。
板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体泄漏并使两板之间形成狭窄的网形流道，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。
板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。
板式换热器的特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金属消耗量低；（5）热损失小；（6）拆卸、清洗、检修方便；（7）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，使用温度只能低于150℃，承受压差较小，处理量较小，一旦发现板片结垢必须拆开清洗。
因采用机械绕片，散热翅片与散热管接触面大而紧，传热性能良好、稳定，空气通过阻力小，蒸气或热水流经钢管管内，热量通过紧绕在钢管上翅片传给经过翅片间的空气，达到加热和冷却空气的作用。
板式换热器有哪几部分组成？有什么作用？板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、支架、进出管等组成。
各部件作用如下：一、传热板片传热板片是换热器主要起换热作用的元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成。
二、密封垫片板式换热器的密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。
板式换热器的泄漏多是因为密封垫片压错位或者老化引起的。
三、两端压板两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏。
四、夹紧螺栓夹紧螺栓主要是起紧固封头和换热板片的作用。
夹紧螺栓一般是通扣螺纹，预紧螺栓时，一定用力矩扳手，使固定板片的力矩均匀。
五、挂架主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。
板式换热机组由板式换热器、智能温控装置、智能电控装置、循环泵、补水泵、稳压膨胀水箱、补（凝）水箱、过滤器、阀门、仪表、传感器、配管底座等组成。
板式换热器和板式换热装置的技术和应用手册
《板式换热器和板式换热装置的技术和应用手册》前言板式换热器和板式换热机组是工业传热过程中必不可少的设备，几乎应用于包括动力、化工、冶金、食品、轻工等一切工业部门；同时，它也是空调、供热中的重要组成部分；在可持续发展的国策下，它还是余热利用、太阳能利用、海水利用、污水利用、地热利用中的关键设备。
随着技术的进步，以及节约资源和能源的紧迫性，近几年来开发了一系列新型的板式换热器，如可拆式、全焊式、钎焊式、板壳式等，并从板式换热器发展至板式换热装置，如蒸发装置、热泵装置、制冷装置、热力机组、催化重整装置、燃气冷凝回收装置等。
适用范围越来越广，需要量越来越多，生产量也越来越高。
但尚没有较完善的新型板式换热器和新型板式换热装置的结构、原理、特性、布置、选型、安装和运行等技术和应用手册。
为了满足市场的需求，为了给工业、空调、供热、新能源利用和余热利用的设计、应用、施工、运行人员提供相关数据和资料，为了给热能工程专业人员提供教材。
成立了由板式换热器专家、板式换热器标准委员会成员、制造专家、专利发明人、设计、施工和用户组成的编委会。
编委会编写本书的原则是为各应用领域的用户、设计、施工、运行人员提供一本技术和应用手册。
既然是一本工具书，内容则必须齐全、精练、简明、实用。
既全又简，既符合科学性，又满足实用性的技术应用手册，使之能真正起到开拓眼界，简化设计计算，提高工作效率，方便实际应用的作用，成为各领域的与换热有关的工程技术人员的得力助手和可靠工具。
本书分为技术篇和应用篇等二篇共十五章。
第一篇主要的内容是提供板式换热器和板式换热装置的基础理论、性能、设计计算方法，性能试验和运行维护，同时也叙述了板式换热器的现况和发展趋势。
第二篇的主要作用是向工业、空调、采暖、新能源等各领域的用户、设计、施工和运行人员介绍了板式换热器和板式换热装置的应用原理和方法。
同时以实例的形式，简明扼要地叙述了应用的方式、设计的方法和节能、经济、环保效益。
板式换热器
板式换热器的原理及结构
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 部件 名称 固定板 支架 上横梁 下横梁 活动板 角孔 夹紧螺 栓副 板片 垫片 中间隔 板 部件功能 其不直接与流体接触，用夹紧螺栓副紧固后压 紧板片及垫片保证密封 支撑换热器的重量，使整个换热器组成一体 承受换热器的重量并保证安装尺寸，使板片在 其间滑动，横梁通常比板片组夹紧后长，以保 证松开夹紧螺栓后组装、检查和清洗板片 保持板片底端对齐 与固定板配对使用在横梁上自由滑动，以便于 换热器的拆装 介质进入换热板片间的分配管与汇集管 压紧板片组使换热器整体保证密封，同时能够 承受压力载荷 热量传递的元件，提供介质流道和换热表面 防止介质混流或泄露，并使之在不同板片间分 配 在固定板和活动板中间的不同位置上设置中间 隔板，可以使一台设备同时处理多种介质，执 行多段操作
采用的垫片由中日合资西安联谊公司生 产，原料胶均采用进口材料，质量可靠。 也可按用户要求采用进口吉斯拉维的垫 片，这两家企业分别通过了国家权威机 构组织的板式换热器安全注册认证，为 板式换热器产品实现了“零泄漏”提供 了可靠的材料保障。
线密封
面密封
外 形 更高的密封 压力 有泄漏的风险
垫 片 槽
板式换热器的应用
板式换热器(PHE)作为一种高效、紧凑的换热设备，广泛应用于机械、化工、石 化、冶金、食品、供热与空调、船舶、轻工、电力等领域。由于其传热系数高、 结构紧凑，易于拆洗维护，在许多方面优于管壳式换热器，因此在国内外核电 站中得到了大量的应用。目前在核电站主要有如下系统中普遍使用板式换热器： 1、设备冷却水系统（RRI) 2、安全厂用水系统（SEC） 3、反应堆换料水池和乏燃料换料水池冷却和处理系统（PTR） 4、辅助给水系统（ASG） 5、常规岛闭式冷却水系统（SRI） 而在核岛的主要辅助系统中，设备冷却水系统（RRI）/重要厂用水系统（SEC） /反应堆换料水池和乏燃料换料水池冷却和处理系统（PTR）作为把热量从具有 放射性介质的系统传输到外界环境的中间冷却环节，所采用的大中型板式换热 器的设计与制造要求比其它非核岛系统（ASG、SRI）更为严格、苛刻。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
板式换热器用到什么地起什么作用
它的运用围是很广的
板式换热器的广泛应用
一民用
1：集中供热
板式换热器应其结构紧凑，操作维护简便，传热效率高等特点，已成为城市集中供热工程中换热站的首选换热产品，适用于水-水换热系统，汽-水换热系统及生活热水供应系统，对合理分配热能，提高热管理水平起到重要作用。
2：空调系统
板式换热器广泛用于空调系统中冷冻水的换热，在冷却塔与冷凝器之间靠近冷凝器处安装板式换热器可以起到冷凝器的作用，防止设备腐蚀或堵塞，并可在过渡季节节省冷水机组的运行时间。
3：高层建筑的压力阻断器
在高层建筑中，以水，乙二醇等为换热介质的暖通空调系统常会具有极高的静压力，采用板式换热器做为压力阻断器，可将较高的静压分解为几部分较小的压力，从而降低系统对泵，阀，冷热水机组等设备的压力要求，节约设备的投资费用及运营成本。
4：冰蓄冷系统
采用板式换热器的冰蓄系统对电网起到削峰填谷的调节作用。
即利用冷水机组在夜间制冷，在蓄冰罐里蓄冰，满足次日的冷量需求，降低空调的负荷峰值，从而有效地节约能源，节省运行费用。
5：废热回收
在各个领域，每天均有大量的热量随着废弃的热介质（如排放的生活热水，洗浴热水，工艺冷却水等）而排放入围大气环境中，造成了能源的巨大浪费，由于板式换热器的投资成本低，热效率高，对冷热介质的温差要求极低，可将废热回收转换为二次可利用热能，并将其用于预热工况中。
具有良好的社会效益和经济效益。
二工业
机械工程电站钢铁工业废热回收
机器冷却循环水冷却铁模冷却洗染废液回收
乳液冷却冲洗冷却剂冷却连铸机冷
却食品加工废油排液
液压油冷却润滑油冷却液压油冷却纸浆清洗排液
润磨油冷却发电机转子与定子水冷却炉水冷
却蒸汽冷凝水回收
窑炉水冷却变压油冷却焦化厂水冷却
传动油冷却电缆油冷却乳液冷却
蒸压器冷却氨浴液冷却
发动机冷却淬火油冷却
辊水冷却压缩机冷却剂冷却
循环水冷却
活塞和涡轮机表面处理纺织工业造纸工业
发动机冷却电解液冷却纺织清洗剂热量回
收废水冷却
柴油发电机站热量回收油漆冷却毛料清洗液加
热清洗水冷却
气轮机冷却电镀液冷却染料厂废液加
热废水蒸发
压缩机冷却除油液加热水溶液冷却
磷化液加热纺织机润滑油冷却
化纤工艺冷却
食品及饮料食品油加工医药卫生化学工业油脂化工
原果汁加热食用油加热及冷却乳液冷却碱液冷却蜡冷却
果酱加热脂肪酸冷却悬浮液加热酸液冷
却肥皂液冷却
萃取水加热玉米油冷却血浆加热氯溶液冷
却矿物油冷却
碳酸气果汁加热椰子油冷却柠檬酸加热盐水预热脂溶液冷却
糖浆加热花生油冷却输液冷却碳酸钾溶液冷却洗发膏冷却
果汁加热棉花籽油冷却硼酸液加
热制漆工艺冷却
木瓜醇加热及冷却棕榈油冷却抗菌素液加热
各种酒类加热及冷却淀粉液加热
船用和发动机离岸和近海汽车工业
中央冷却中央冷却淬火油冷却
润滑油冷却润滑油冷却油漆冷却
活塞冷却剂冷却过程冷却磷酸盐处理液冷却传动油冷却重燃料油预热柴油预热海水升温
1 传热：
传热，即热量的传递，是自然界中普遍存在的物理现象。
凡是有温度差存在的物
系之间，就会导致热量从高温处向低温处的传递的传热过程。
解决传热问题，都需要从总的传热速率程出发，即：
Q--冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；
K--传热系数，
A--传热面积，；
--平均传热温差，℃。
传热的基本式
根据热量传递机理的不同，传热基本式有三种，即热传导、对流和辐射。
·热传导：
热传导又称导热。
是指热量从物体的高温部分向同一物体的低温部分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。
·对流传热：
对流传热是依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递现象。
在化工生产中的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时的热量传递。
·辐射传热：
又称为热辐射，是指因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。
物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一物体时，又被全部或部分地吸收而变为热能。
作为换热设备，我们主要关心的热传导和对流传热。
对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。
如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。
温度差主要集中在层流底层中。
假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1'的有效膜，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热式传热的虚拟膜。
对流传热速率程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：
2 对流传热：
对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。
如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。
温度差主要集中在层流底层中。
假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1'的有效膜，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热式传热的虚拟膜。
对流传热速率程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：
对两侧流体，均可使用牛顿冷却定律，即：
Q=αAΔt
式中：Q----对流传热的热流量，W；
A----对流传热面积，m2;
Δt----壁面温度与壁面法向上流体的平均温度之差，K；
α----比例系数，称为表面传热系数，W/（m².K）
对流传热过程的计算，归结为如获取。
一般由实验测定，采用科学的试验法。
3 特征数：
对流传热的分类：
无相变化传热: 强制对流、自然对流
有相变传热: 蒸汽冷凝、液体沸腾
无相变化时对流传热过程的因次分析
利用因次分析的法可获得描述对流传热的几个重要的特征数：
(努塞尔数)
(雷诺数) (普朗特数。