板式换热器选型和应用

【摘要】本文针对板式换热器的特点进行阐述，详细介绍了板式换热器的选型计算与板式换热器在不同领域的应用。
【关键词】板式换热器；选型计算；应用

一、板式换热器自身特点

（1）导热速度快。我们所说的板式换热器的板片波纹会使流体在特别低的流速下能够发生强烈湍流，这种板片波纹的设计是以高度薄膜导热系数为目标，又因湍流有自净的功能，可以防止污垢生成，因此更加提高了板式热换器的传热速率。通常情况下的板式换热器的传热系数基本在3000～6000W/m2℃左右，实践和数据证明板式换热器是管壳式换热器面积的二分之一到四分之一就可以达到与管壳式换热器相同的换热功能。（2）安全系数高。为了提高板式换热器的安全性能，在进行安装的时候，在板片之间着重设计两道密封，如果发生泄露，可以通过板片上的信号孔排到外部。（3）随机应变。容易拆卸是板式热换器的重要特点，所以用户可以根据自己的不同需要对热换器的板片数目和流程进行更换，使其能够更加因地制宜的为不同的客户怎么写作。（4）提高了低温热源的利用效率。在板式热换器中的两种介质基本上是做逆流运动，在一定程度上温差最小可以达到1℃，所以利用板式换热器来回收低温热源是再好不过的设备。（5）所占空间小，易维护。由于板式换热器的结构比较紧凑，相应的体积也很小，所以所占空间相对也很有限，与管壳式换热器相比，板式换热器只需要管壳式换热器的二分之一甚至是三分之一，就可以达到同样的传热效果。而且由于其结构紧凑体积小，在出现问题或者故障的时候也可以就地维护，拆卸简单易行，更加方便作业，节省时间。（6）阻力损失少。与管壳式换热器相比，如果能够合理的控制板式换热器的流速，那么它的阻力就是可控的，可达到管壳式换热器的三分之一以内。（7）热损失小。板式热换器的结构紧凑，体积小，所以其消耗的热能也小，板式换热器通常条件下不需要提供保温。（8）所需冷却水量小。（9）投资、运行费用较低。在相同的条件下，板式换热器与管壳式换热器相比能够做到导热速度快、安全系数高等等，板式换热器的这些特点不但节省其自身材料成本，同时也减少了大量的基本建设投资和动力消耗等各种费用。

二、板式换热器选型计算

（1）热负荷。Q==，Q为热负荷；qv1为热介质流量；qv2为冷介质流量；p1为热介质密度；p2为冷介质密度；C为热介质比热容；C为冷介质比热容；T1为热介质进口温度；T2为热介质出口温度；t1为冷介质进口温度；t2为冷介质出口温度。（2）流量。qv1=，qv2=
。（3）对数平均温差。△tm=，当热介质的进口温差与出口温差等于冷介质的进口温差与出口温差，平均温差为：△tam=。（4）换热面积。F=，u为污垢系数；K为总传热系数。（5）换热器流道内介质流速：W=，qv为液体介质流量；A为一对板片之间形成换热流道的横截面积；N为每一流程内的流道数，N=，n为板片总数，M为流程数。（6）流程组合。板式换热器多流程组装时，可用表达式表示其流程数和每一流程内的流到数。其中，M1为热流道流程数；M2为冷流道流程数；N1为热流道每一流程内的流道数；N2为冷流道每一流程内的流道数。

三、板式换热器的应用实例

（1）硅整流工序。在硅整流工序压器的油冷却器需要采用板式换热器，其材质是铝黄铜板片、耐油丁腈橡胶垫片；在整流柜的纯水冷却器中也需要采用板式换热器，其材质是1Cr18Ni9Ti的板片、丁腈橡胶垫片。（2）盐水工序。在盐水工序工序中，盐水预热器需要采用板式换热器，其材质是1Cr18Ni9Ti的板片、丁腈橡胶垫片。（3）氯气处理工序。在氯气处理工序中，氯水冷却器需要采用板式换热器，其材质是TA2钛材材质板片、三元乙丙橡胶垫片；钛管冷却器需要采用板式换热器，其材质是TA1钛材材质板片、三元乙丙橡胶垫片；氯气处理工序中，氯气的腐蚀性大，并且在生产过程中伴随这酸的循环，这对设备的腐蚀较为严重，可以选择合金C-276材质板片和氟橡胶垫片。（4）液氯工序。在液氯工序中，制冷剂液化需要采用板式换热器，其材质是1Cr18Ni9Ti的板片、丁腈橡胶垫片。（5）电解工序。在点解工序中，电解液预热器需要采用板式换热器，其材质是1Cr18Ni9Ti的板片、丁基橡胶垫片。
随着新型材料的不断出现板式热换器的传热效率将能更好的发挥其理想的效果，节能降耗的

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同时也给企业带来了更多的经济利益，所以说板式换热器是值得应用和推广的。
参 考 文 献
舒雯．板式换热器的质量分析和结构改造[J]．冶金动力．2007（1）
崔立祺．基于FLUENT的板式换热器三维数值模拟[J]．浙江大学机械与能源工程学院．2008