- 已发布 2024年4月19日
- 最后修改 2024年11月30日
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板式换热器是什么?板式换热器的工作原理、选型、优点
阅读我们的板式换热器指南,了解板式换热器是什么、板式换热器用途、板式换热器类型以及优点。

板式换热器是什么?
板式换热器是用于将热量从一个流体传递到另一个流体的设备。这些流体不直接接触,而是通过平行放置的金属传热板隔开。换句话说,这些设备是通过间接换热原理工作的,即通过介质传递热量。
板式换热器与水、油、制冷剂和其他流体一起使用。在较大的商业型号中,负责传热的板与支撑杆用螺栓固定在一起,并用橡胶垫圈密封。相比之下,在较小的型号中,这些板通常直接连接在一起。
热液体和冷液体流动方向相反——通常是平行的——通过每个板之间的空间或管道,从入口管道到出口管道。每块板的一侧都有一条长长的、不规则的热流体通道,另一侧则有一条冷流体通道。每个通道都为流体提供了大面积的散热或吸热。在一个区域内传递的热量被称为传热系数。另外一个固定板固定设备,一个可弯曲板响应压力。
传热板通常是由不锈钢制成,这种材料具有高强度、耐腐蚀和耐高温高压的特点。它还对食品安全无害,因此可以用于食品、饮料和制药产品。不过,一些型号采用了非铁质金属,例如铝、铜和钛。
板式换热器也被称为板框式换热器。
板式换热器的工作原理

那么,板式换热器是如何工作的呢?其基本原理依赖于物理学的一个定律,即如果周围环境较冷,热量将总是从温热的物质或材料中散失,而较冷的物质将从同一环境中吸收热量。
为了使板式换热器工作,必须存在设备两侧液体之间的温度差异。
这些液体在密封的通道或管道中与彼此隔离,沿着传热板的表面运行。它们具有复杂的波纹图案和不规则形状的通道和槽,以在液体内部产生湍流。这样不仅促进了热量的传递和流体的活跃流动,还防止了结垢或停滞。波纹还使换热器在结构上更加坚固,并在相对较小的设备中创造了大的表面积,从而更大限度地提高了传热效率。
热量会从热介质散失,并且由于换热器的紧密设计,直接被冷介质吸收,后者的温度可以低至1°C。冷介质吸收的热量将几乎等于热介质失去的热量,除了在环境中有一小部分热量损失。
板式换热器的应用
板式换热器是工业中应用广泛的多用途设备。以下是一些常见使用板式换热器的场合及应用:
- 在供暖、通风和空调(HVAC)系统中,用于连接锅炉和冷却器并回收热量
- 在工业应用中,在包装或装瓶前回收废热或冷却产品。在后一种情况下,设备将被连接到冷却器
- 水蒸气的蒸发和冷凝
- 工艺工程(产品制造),包括激光设备
- 将建筑物和公寓连接到全区域供暖和制冷网络
- 在重工业和炼油厂中使用
- 在基于水的热泵中使用
- 在热水器中使用
- 在需要制冷的医疗设备中使用,如MRI扫描仪
板式换热器选型
板式换热器有多种型号。以下是主要的换热器设计:
钎焊板式换热器
钎焊板式换热器体积小,效率高,常被用于热水系统、工业和制冷设备中。钎焊是一种类似于焊接的过程,其中通过将第三种金属熔化到焊接处并托住进行烘烤,来加热并连接两块金属材料。钎焊板式换热器通常采用不容易腐蚀的铜或镍钎焊的不锈钢。
钎焊板式换热器不能拆卸。使用适当的清洗剂冲洗设备进行清洗。
垫片式换热器
垫片式换热器在传热板之间设置橡胶垫片,这些垫片可形成防水密封并控制流速。这些较大、高容量型号是食品和饮料生产、加热、工艺工程和HVAC系统中是标准设备。
垫片密封意味着这些设备易于拆卸进行维护和清洗。还可以添加额外的板块来增加设备的容量和热流量。
板翅式换热器
板翅式换热器在热传递板旁边设置了翅片腔室,热传递板通常由铝制成。这些型号通常比其他板式换热器更紧凑,但仍提供较大的热传递表面积。
板翅式换热器,也称为板翅式和管式换热器,在需要轻型换热设备的行业中得到青睐。例如航空航天、车辆工程和低温化工处理。
焊接式板式换热器
焊接板式换热器的板块已被焊接成一个整体。这使得维护更加困难,并且设备的容量是固定的,因为不能添加额外的换热板。然而,这也使得焊接板式换热器非常耐用 - 它们可以耐受腐蚀性流体、高温和高压。因此,它们在重工业中被广泛使用 - 您可以在石油炼油厂、气体提取厂、发电站等地找到它们。
半焊接板式换热器是一种变种型号,结合了焊接板和垫片板。焊接板通过垫片与其他板块连接在一起。因此,该设备的流体通道在垫片密封和焊接密封之间交替。这允许将热液和腐蚀性液体引导到一侧,同时在另一侧进行维护。
板式换热器的优点

与其他类似设备相比,换热器具有以下几个优点:
- 它们相对便宜,购买和运行成本均较低,因为它们消耗的能量很少。
- 大多数型号易于安装,需要很少维护。损坏的部件可以更换。
- 它们可以对热传递速率进行精确控制。
- 与相似的热传递设备相比,它们更不易磨损、腐蚀和产生废弃物。
- 换热板具有灵活性,一些型号可以通过添加额外的板块进行扩展,增加可供热传递的总面积,提高热传递系数。
然而,像任何其他技术一样,板式换热器并不适用于每种用例。它们的缺点包括:
- 它们只能在有限的温度范围内运行。
- 气体和液体流量相对较小,因此板式换热器不适用于蒸汽动力设备或气体之间的转移。
- 换热器只产生适度的压力。
- 大型模型中的液体流动可能不均匀,在设备的第一个通道中有更多的液体聚集。
板式换热器的尺寸
那么,你需要什么样的换热器尺寸?尺寸取决于你计划在哪里以及如何使用你的换热器。
板式换热器的大小可以有很大差异。可用大小范围从:
- 低端为9.7 x 32 x 51毫米(或0.97 x 3.2 x 5.1厘米)
- 高容量端为524.4 x 112 x 24.1毫米(或52.44 x 11.2 x 2.41厘米)
与此同时,传递板的大小范围从:
- 较小的一端为100毫米x 300毫米(10厘米x 30厘米)
- 较大的一端为1000毫米x 2500毫米(100 x 250厘米)
单个模型中的传递板数量可以从十个到数百个不等。
您应该评估需要处理的液体数量、压力和设备的计划位置,然后相应地进行购买。