如何提高板式换热器的换热效率

01/ 板式换热器优化设计方向

    近年来，板式换热器技术日益成熟，其传热效率高，体积小，分量轻，污垢系数低，装配方便，板片种类多，适用范围广，在供热行业失掉了普遍使用。板式换热器按组装方式不同分爲可拆式、焊接式、钎焊式、板壳式等。由于可拆式板式换热器便于装配清洗，增减换热器面积灵敏，在供热工程中运用较多。可拆式板式换热器受橡胶密封垫耐热温度的限制，适用于水一水传热。

    进步板式换热器的效能是一个综合经济效益成绩，应经过技术经济比拟后确定。进步换热器的传热效率和降低换热器的阻力应同时思索，而且应合理选用板片材质和橡胶密封垫材质及装置办法，保证设备平安运转，延伸设备运用寿命。

02/ 板式换热器优化设计办法

2.1 进步传热效率

板式换热器是间壁传热式换热器，冷热流体经过换热器板片传热，流体与板片间接接触，传热方式爲热传导和对传播热。进步板式换热器传热效率的关键是进步传热系数和对数均匀温差。

（1）进步换热器传热系数只要同时进步板片冷热两侧的外表传热系数，减小污垢层热阻，选用热导率高的板片，减小板片的厚度，才干无效进步换热器的传热系数。

a.进步板片的外表传热系数

由于板式换热器的波纹能使流体在较小的流速下发生湍流，因而能取得较高的外表传热系数，外表传热系数与板片波纹的几何构造以及介质的活动形态有关。板片的波形包括人字形、平直形、球形等。经过多年的研讨和实验发现，波纹断面外形爲三角形的人字形板片具有较高的外表传热系数，且波纹的夹角越大，板间流道内介质流速越高，外表传热系数越大。

b.减小污垢层热阻

减小换热器的污垢层热阻的关键是避免板片结垢。板片结垢厚度爲 1mm时，传热系数降低约 10%。因而，必需留意监测换热器冷热两侧的水质，避免板片结垢，并避免水中杂物附着在板片上。有些供热单位爲避免盗水及钢件腐蚀，在供热介质中添加药剂，因而必需留意水质和黏剂惹起杂物沾污换热器板片。假如水中有黏性杂物，应采用公用过滤器停止处置。选用药剂时，宜选择无黏性的药剂。

c.选用热导率高的板片

板片材质可选择奥氏体不锈钢、钛合金、铜合金等。不锈钢的导热功能好，热导率约14.4W/(m•K) ，强度高，冲压功能好，不易被氧化，价钱比钛合金和铜合金低，供热工程中运用最多，但其耐氯离子腐蚀的才能差。

d.减小板片厚度

板片的设计厚度与其耐腐蚀功能有关，与换热器的承压才能有关。板片加厚，能进步换热器的承压才能。采用人字形板片组合时，相邻板片相互倒置，波纹互相接触，构成了密度大、散布平均的支点，板片角及边缘密封构造已逐渐完善，使换热用具有很好的承压才能。国产可拆式板式换热器最大承压才能已到达了 2.5 MPa。板片厚度对传热系数影响很大，厚度减小 0.1mm，对称型板式换热器的总传热系数约添加 600W/(m∙K)，非对称型约添加 500 W/(m∙K) 。在满足换热器承压才能的前提下，应尽量选用较小的板片厚度。

（2）进步对数均匀温差

板式换热器流型有逆流、逆流和混合流型 (既有逆流又有逆流 )。在相反工况下，逆流时对数均匀温差最大，逆流时最小，混合流型介于二者之间。进步换热器对数均匀温差的办法爲尽能够采用逆流或接近逆流的混合流型，尽能够进步热侧流体的温度，降低冷侧流体的温度。

（3）进出口管地位确实定

关于单流程布置的板式换热器，爲检修方便，流体进出口管应尽能够布置在换热器固定端板一侧。介质的温差越大，流体的自然对流越强，构成的滞留带的影响越分明，因而介质进出口地位应按热流体上进下出，冷流体下进上出布置，以减小滞留带的影响，进步传热效率。

2.2 降低换热器阻力的办法

进步板间流道内介质的均匀流速，可进步传热系数，减小换热器面积。但进步流速，将加大换热器的阻力，进步循环泵的耗电量和设备造价。循环泵的功耗与介质流速的 3次方成反比，经过进步流速取得稍高的传热系数不经济。当冷热介质流量比拟大时，可采用以下办法降低换热器的阻力，并保证有较高的传热系数。