板式冷却器，可拆板式冷却器

1简介

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板式换热器（板式冷却器） 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。

2基本结构

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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。

3特点

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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。（当然，对应地，需要重新计算压力损失是否符合系统要求，以及设备螺栓长度是否合适）

e.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。

f.价格低采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。

g.制作方便板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。

h.容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程*方便。

i.热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。

j.容量较小是管壳式换热器的10%~20%。

k.单位长度的压力损失大由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。

l.不易结垢由于内部充分湍动，所以不易结垢，其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10.

m.工作压力不宜过大，介质温度不宜过高，有可能泄露板式换热器采用密封垫密封，工作压力一般不宜超过2.5MPa，介质温度应在低于250℃以下，否则有可能泄露。

n.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。

4应用场合

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a.制冷：用作冷凝器和蒸发器。

b.暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。

c.化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等。

d.冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。

e.机械工业：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。

f.电力工业：高压变压器油冷却，发电机轴承油冷却等。

g.造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等。

h.纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤维冷却等。

i.食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。

j.油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。

k.集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。

l.其他：石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。

5列管式与板式的比较

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板式冷却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热交换设备。各种板片之间形成薄矩形通道，然后利用半片进行热量交换。板式冷却器和常规的列管式冷却器相比较，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，前者的传热系数要比后者的高很多，随着科技的发展，未来在适用的范围内将会完全取代列管式冷却器。

板式冷却器的型式主要有框架式和钎焊式两大类，框架式亦称之为可拆卸式。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。由于使用不同的波纹板相互倒置，流道构成复杂，流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，这样就会能在较低雷诺数下产生紊流这也就是板式冷却器为什么传热系数高的原因。一般板式冷却器的传热系数要比一般列管式冷却器要高3—5倍。

在列管式冷却器中，流体流动是在管程和壳程内流动，是错流流动的，因此对数平均温差修正系数小；板式冷却器采用的是并流或逆流流动方式，对数平均温差大，当冷、热流体在板式冷却器内的流动平行于换热面、无旁流，从而使得板式冷却器的末端温差小，对水换热可低于1℃。

列管式冷却器使用需要预留抽出管束的检修场所，而板式冷却器结构紧凑，且不需要预留任何检修场所，单位体积内的换热面积比列管式的高，因此如果要实现同样的换热量，板式冷却器占地使用的面积要比板式的高。

为了能达到增加或减少换热面积的目的，板式冷却器只需要增加或者减少几张板即可；为了达到要求的流程组合，可以改变板片排列或者更换几张板片，但是列管式冷却器的传热面积是不能随意更改的。

板式冷却器的板片厚度要笔列管式冷却器的要薄，前者是0.4~0.8mm，后者是2.0~2.5mm，列管式的壳体比板式冷却器的框架重得多，板式冷却器一般只有列管式重量的1/5左右。

在同样换热面积下，采用相同材料，板式冷却器价格比列管式约低40%~60%。板式冷却器的传热板采用的是冲压加工，标准化程度高，可以大批生产，而列管式冷却器采用的是手工制作，制作明显没有板式的方便。

清洗板式冷却器时，只需要松动压紧螺栓，就可以拆下板束，卸下板片清洗，因此清洗设备*方便。板式冷却器暴露在外的只有传热板的外壳，热损失很小，也不需要有任何保温措施，而列管式冷却器则需要有隔热层，否则热损失就会很大。板式冷却器的容量要比列管式冷却器的少10%~20%。传热面之间的间隙小，传热面上有凹凸，和传统的光滑管比较，板式冷却器的压力损失比较大，但是板式的由于内部充分湍动，和列管式的相比较而言，板式的不容易结垢。由于介质温度不能过高，过高有可能会产生泄漏，一般采用密封垫来密封，工作压力应在2.5Mpa以内。

板式冷却器的板片之间的通道比较窄，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。

6选型时应注意的问题

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板型选择:板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况，应选用阻力小的板型，反之选用阻力大的板型。根据流体压力和温度的情况，确定选择可拆卸式，还是钎焊式。确定板型时不宜选择单板面积太小的板片，以免板片数量过多，板间流速偏小，传热系数过低，对较大的换热器更应注意这个问题。

流程和流道的选择:流程指板式换热器内一种介质同*动方向的一组并联流道，而流道指板式换热器内，相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下，将若干个流道按并联或串联的费那个是连接起来，以形成冷、热介质通道的不同组合。

流程组合形式应根据换热和流体阻力计算，在满足工艺条件要求下确定。尽量使冷、热水流道内的对流换热系数相等或接近，从而得到*佳的传热效果。因为在传热表面两侧对流换热系数相等或接近时传热系数获得较大值。虽然板式换热器各板间流速不等，但在换热和流体阻力计算时，仍以平均流速进行计算。由于“U”形单流程的接管都固定在压紧板上，拆装方便。

3压降校核:在板式换热器的设计选型使，一般对压降有一定的要求，所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降，需重新进行设计选型计算，直到满足工艺要求为止。

7影响及清除

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结垢的主要原因

板式换热器在使用过程中，由于水处理设备运行不当，水质扼制不达标，将不合格的软化水注入供热系统中，使水中的钙、镁及碳酸盐遇热后分解为碳酸钙和氢氧化钙沉淀物结在热交换器的受热面上，形成了坚硬的水垢。由于水垢的导热性能差，造成热交换器热交换效率的降低以及热能的严重浪费，从而影响了供热的效果，给供热单位造成了严重的负面影响。

板式冷却器的清洗

长期以来传统的清洗方式如机械方法（刮、刷）、高压水、化学清洗(酸洗)等在对设备清洗时出现很多问题：不能彻底清除水垢等沉积物，酸液对设备造成腐蚀形成漏洞，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，*终导致更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。　

使用福世泰克清洗剂清洗凝汽器，福世泰克的高效、环保、安全、无腐蚀，不但清洗效果良好而且对设备没有腐蚀，能够保证凝汽器的长期使用。福世泰克清洗剂（特有的添加湿润剂和穿透剂，可以有效清除用水设备中所产生的*顽固的水垢（碳酸钙）、锈垢、油垢、粘泥等沉淀物，同时不会对人体造成伤害，不会对钢铁、紫铜、镍、钛、橡胶、塑料、纤维、玻璃、陶瓷等材质产生侵蚀、点蚀、氧化等其他有害的反应，可大大延长设备的使用寿命。

板式冷却器结垢的措施

1） 运行中严把水质关， 必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验， 合格后才能注入管网中。

2） 新的系统投运时， 应将换热器与供热系统分开， 进行一段时间的循环后， 再将换热器并入系统中， 以避免管网中杂质进入换热器。

3） 在供热系统中， 除污器和过滤器应当进行不定期的清理外， 还应当保持管网中的清洁， 以防止换热器堵塞。