板式换热器是由一系列具有波纹形状的金属片叠装而成的一种新型换热器。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、热花沫小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿长等特点。
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
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,能在较低的雷诺数下产生紊流,所以传热系数高。
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,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℃.
c.占地面积小。板式换热器结构紧凑,也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所。
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。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。
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。
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。板式换热器i. 热花沫小;板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中,因此散热花沫可以忽略不计,也不需要保温措施。而管壳式换热器热花沫大,需要隔热层。
j. 容量较小。
k. 单位长度的压力花沫大;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花沫大。
l. 不易结垢;由于内部湍动,所以不易结垢. 工作压力不宜过大,介质温度不宜过高,可能发生泄露;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。l. 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。
板式冷却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。
板式冷却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。