釋義

板面式換熱器的傳熱性能要比管式換熱器優(yōu)越，由于其結(jié)構(gòu)上的特點，使流體能在較低的速度下就達到湍流狀態(tài)，從而加強了傳熱。板面式換熱器采用板材制作，在大規(guī)模組織生產(chǎn)時，可降低設(shè)備成本，但其耐壓性能比管式換熱器差。

分類

螺旋板式換熱器

如圖所示

，螺旋板式換熱器是由兩張平行鋼板卷制成的具有兩個螺旋通道的螺旋體構(gòu)成，并在其上安有端蓋（或封板）和接管。螺旋通道的間距靠焊在鋼板上的定距柱來保證。

螺旋板式換熱器的結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積內(nèi)的傳熱面積約為管殼式換熱器的2~3倍，制造簡單；材料利用率高；流體單通道螺旋流動，有自沖刷作用，不易結(jié)垢；可呈全逆流流動，傳熱溫差小。適用于液-液、氣-液流體換熱，對于高粘度流體的加熱或冷卻、含有固體顆粒的懸浮液的換熱，尤為適合。

板式換熱器

板式換熱器是由一組長方形的薄金屬傳熱板片和密封墊片以及壓緊裝置所組成，其結(jié)構(gòu)類似板框壓濾機。板片表面通常壓制成為波紋形或槽形，以增加板的剛度，增大流體的湍流程度，提高傳熱效率。兩相鄰板片的邊緣用墊片夾緊，以防止流體泄漏，起到密封作用，同時也使板與板之間形成一定間隙，構(gòu)成板片間流體的通道。冷熱流體交替地在板片兩側(cè)流過，通過板片進行傳熱，其流動方式如圖所示

板式換熱器由于板片間流通的當量直徑小，板形波紋使截面變化復(fù)雜，流體的擾動作用激化，在低流速下即可達到湍流，具有較高的傳熱效率。同時板式換熱器還具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用靈活、清洗和維修方便、能控制換熱溫度等優(yōu)點，應(yīng)用范圍廣。其缺點是密封周邊太長，不易密封，滲漏的可能性大；承壓能力低；使用溫度受密封墊片材料耐溫性能的限制不宜過高；流道狹窄，易堵塞，處理量??；流動阻力大。

板式換熱器可用于處理從水到高粘度的液體的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等過程，適用于經(jīng)常需要清洗，工作環(huán)境要求十分緊湊的場合。

板翅式換熱器

這種換熱器的基本結(jié)構(gòu)是在兩塊平行金屬板（隔板）之間放置一種波紋狀的金屬導熱翅片，翅片稱“二次表面”，在其兩側(cè)邊緣以封條密封而組成單元體，對各單元體進行不同的組合和適當?shù)呐帕?，并用釬焊焊牢，組成的板束，把若干板束按需要組裝在一起，便構(gòu)成逆流、錯流、錯逆流板翅式換熱器，如右圖所示

冷、熱流體分別流過間隔排列的冷流層和換熱層而實現(xiàn)熱量交換。一般翅片傳熱面占總傳熱面積的75%~85%，翅片與隔板間通過釬焊連接，大部分熱量由翅片經(jīng)隔板傳出，小部分熱量直接通過隔板傳出。不同幾何形狀的翅片使流體在流道中形成強烈的湍流，使熱阻邊界層不斷破壞，從而有效地降低熱阻，提高傳熱效率。另外，由于翅片焊于隔板之間，起到骨架和支撐作用，使薄板單元件結(jié)構(gòu)有較高的強度和承壓能力。

板翅式換熱器是一種目前世界上傳熱效率較高的換熱設(shè)備，其傳熱系數(shù)比管殼式換熱器大3~10倍。板翅式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，單位體積內(nèi)的傳熱面積一般都能達到2500~4370㎡/m3，幾乎是管殼式換熱器的十幾倍到幾十倍，而相同條件下?lián)Q熱器的重量只有管殼式換熱器的10%~65%；適應(yīng)性廣，可用作氣--氣、氣--液和液--液的熱交換，亦可用做冷凝和蒸發(fā)，同時適用于多種不同的流體在同一設(shè)備中操作，特別適用于低溫或超低溫的場合。其主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高；流道小，易堵塞，不易清洗，難以檢修等。

板殼式換熱器

板殼式換熱器主要由板束和殼體兩部分組成，是介于管殼式和板式換熱器之間的一種換熱器，如圖所示

。板束相當于管殼式換熱器的管束，每一板束元件相當于一根管子，由板束元件構(gòu)成的流道稱為板殼式換熱器的板程，相當于管殼式換熱器的管程；板束與殼體之間的流通空間則構(gòu)成板殼式換熱器的殼程。板束元件的形狀可以是多種多樣。

板殼式換熱器具有管殼式和板式換熱器兩者的優(yōu)點。結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積包含的換熱面積較管殼式換熱器增加70%；傳熱效率高，壓力降??；與板式換熱器相比，由于沒有密封墊片，較好解決了耐溫、抗壓與高效率之間的矛盾；容易清洗，但焊接技術(shù)要求高。板殼式換熱器常用于加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝等過程。

傘板式換熱器

傘板式換熱器是中國的新型高效率換熱器，由板式換熱器演變而來。傘板式換熱器是由傘形傳熱板片、異形墊片、端蓋和進出口接管等組成。它以傘形板片代替平板片，從而使制造工藝大為簡化，成本降低。傘形板式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，板片間容易密封。蜂螺型傘板換熱器工作原理如圖所示。

該設(shè)備的螺旋流道內(nèi)具有湍流花紋，增加了流體的擾動程度，因而提高了傳熱效率。傘板式換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳熱效率高、便于拆洗等優(yōu)點。

但由于設(shè)備的流道較小，容易堵塞等結(jié)構(gòu)所限，不宜處理較臟的介質(zhì)，目前一般只適用于液--液、液--蒸汽換熱、處理量小、工作壓力及工作溫度較低的場合。

構(gòu)造和工作原理

板殼式熱交換器可分為板管束和殼體兩大部分板束相當于管殼式的管束，其中每一個板束元件是南兩塊冷壓成形（或爆炸成形等）的金屬板條成對地在接觸處嚴密地焊接在一起，構(gòu)成的一個包含多個扁平流道的板管。在熱交換器中，這些扁平狀的板管流道構(gòu)成板殼式熱交換器的板程，相當于管殼式熱交換器的管程，而每一個板束元件則相當于一根管子。許多個寬度不等的板管按一定次序排列。為保持板管之間的間距，在相鄰板管的兩端鑲進金屬條，并與板管焊在一起。板管兩端部便形成管板，從而使許多板管牢同地連接在一起構(gòu)成板管束。板管束的端面呈現(xiàn)若干扁平的流道。板束中間的板間距是靠板束元件上的凸窩來保持的。板管束裝配在殼體內(nèi)，它與殼體間靠滑動密封消除縱向膨脹差，設(shè)備截面一般為圓形，也有矩形、六邊形等。 [1] 

特點

1)傳熱效率高。波紋板具有“靜攪拌”的作用，流體流動易形成湍流，而且流體流速分布均勻，可以實現(xiàn)“純逆流”，換熱壁面兩側(cè)均有較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。

2)不易結(jié)垢，維護和清洗方便。

3)溫差小，熱量利用率高。板殼式熱交換器的冷端和熱端的溫差小，可以回收更多的熱量，節(jié)約裝置的操作費用。

4)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。板殼式熱交換器單位體積內(nèi)傳熱面積可比管殼式熱交換器增加70%。

5)焊接技術(shù)要求高。