板式換熱器常見(jiàn)知識(shí)

換熱器是合理利用與節(jié)約能源、開(kāi)發(fā)新能源的關(guān)鍵設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)代石油化工企

業(yè)中，換熱器投資占30%~40%。在制冷機(jī)中，蒸發(fā)器和冷凝器的重量占機(jī)組重量的30%

-40%,動(dòng)力消耗占總動(dòng)力消耗的20%~30%。可見(jiàn)換熱器對(duì)企業(yè)投資、金屬耗量以及動(dòng)力

消耗有著重要的影響。由于在生產(chǎn)中存在的熱交換千變?nèi)f化，因此所需的換熱器必然各式各

樣，但從承受高溫、高壓、超低溫及耐腐蝕能力上看，管殼式換熱器的數(shù)量和使用場(chǎng)所在

20世紀(jì)80、90年代仍居主要地位。隨著全焊、釬焊、板殼式等新型結(jié)構(gòu)板式換熱器的發(fā)展,

以及新技術(shù)、新工藝、新材料在板式換熱器中的應(yīng)用，板式換熱器在進(jìn)一步發(fā)展自身的傳系

數(shù)而、對(duì)數(shù)平均溫差大、占地面積小、重量輕、價(jià)格低、末端溫差小和污垢系數(shù)低等優(yōu)越性

之外，還將它的承壓能力從2.5MPa提高到8.0MPa,耐溫能力從150℃提高到了1000℃,為

其在許多應(yīng)用領(lǐng)域取代管殼式換熱器創(chuàng)造了條件。

板式換熱器的特點(diǎn)：

L對(duì)數(shù)平均溫差大。

2.占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，清洗方便。

3.重量輕，板片的厚度一般在0.4—0.7mm。

4.傳熱系數(shù)高，板片的波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流。

5.可改變換熱面積或流程組合，增加或減少板片數(shù)量即可達(dá)到所需的換熱面積，改變

板片的排港列，可適用于不同的換熱器。

6.價(jià)格低。

板式換熱器的工作原理

板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔，通過(guò)橡膠墊片壓緊組成的可拆卸

的換熱設(shè)備。板片組裝時(shí)，兩組交替排列，板與板之間用粘結(jié)劑把橡膠密封板條固定好，其

作用是防止流體泄漏并使兩板之間形成狹窄的網(wǎng)形流道，換熱板片壓成各種波紋形，以增加

換熱板片面積和剛性，并能使流體在低流速成下形成湍流，以達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果。板上的

四個(gè)角孔，形成了流體的分配管和泄集管，兩種換熱介質(zhì)分別流入各自流道，形成逆流或并

流通過(guò)每個(gè)板片進(jìn)行熱量的交換。

其特點(diǎn)：（1）體積小，占地面積少；（2）傳熱效率高；（3）組裝靈活；（4）金屬消

耗量低；（5）熱損失??；（6）拆卸、清洗、檢修方便；（7）板式換熱器缺點(diǎn)是密封周邊

較長(zhǎng)，容易泄漏，不能承受高壓。

板式換熱器有哪幾部分組成？有什么作用？

板式換熱器主要由傳熱板片、密封墊片、兩端壓板、夾緊螺栓、支架等組成。

各部件作用如下：

一、傳熱板片

傳熱板片是換熱器主要起換熱作用的元件，一般波紋做成人字形，按照流體介質(zhì)的不同,

傳熱板片的材質(zhì)也不一樣，大多采用不銹鋼和鈦材制作而成。

二、密封墊片

板式換熱器的密封墊片主要是在換熱板片之間起密封作用。材質(zhì)有：丁月青橡膠，三元乙

丙橡膠，氟橡膠等，根據(jù)不同介質(zhì)采用不同橡膠。

三、兩端壓板

兩端床板主要是火緊壓住所有的傳熱板片，保證流體介質(zhì)不泄漏。

四、夾緊螺栓

夾緊螺栓主要是起緊固兩端壓板的作用。夾緊螺栓一般是雙頭螺紋，預(yù)緊螺栓時(shí)，使固

定板片的力矩均勻。

五、掛架

主要是支承換熱板片，使其拆卸、清洗、組裝等方便。

造成板換泄漏的主要原因

1)換熱板片腐蝕穿透；

(2)換熱板片有裂紋；

(3)夾緊螺栓緊固不均勻；

(4)換熱板片變形太大；

(5)密封墊片斷裂或老化；

(6)密封墊片厚度不均；

(7)密封墊片壓偏。

板換腐蝕失效類(lèi)型

①點(diǎn)蝕：由“閉塞電池腐蝕”(OcludedCellCorrosion)作用引起的一種局部腐蝕一使

局部金屬表面的鈍化膜破壞，形成尺寸小于1mm的穿孔或蝕坑。例如,在不銹鋼板片表面生

銹或積垢(碳化物、二氧化硅垢層)處,因?qū)岵涣肌⒔橘|(zhì)的pH值減小產(chǎn)生的腐蝕；

②縫隙腐蝕：由“閉塞電池腐蝕”作用引起的一種呈斑點(diǎn)狀或潰瘍形的局部腐蝕。同點(diǎn)蝕

的主要區(qū)別是腐蝕產(chǎn)生在金屬零件的縫隙處，由于滯留介質(zhì)的電化學(xué)不均勻性而導(dǎo)致的。例

如，密封墊片槽底或板片封閉流道的角孔墊片外側(cè)處產(chǎn)生的腐蝕；

③應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂：在靜態(tài)拉伸應(yīng)力與電化學(xué)介質(zhì)共同作用下，由陰極溶解過(guò)程引起的金屬

局部腐蝕裂紋或斷裂。例如，板片壓制成型時(shí)將產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力，若與介質(zhì)中的鹵素離子(如

Cl-、F-等離子)或H2s接觸可能引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂；

④晶間腐蝕：起源于金屬表面并沿晶粒邊界深入到內(nèi)部的腐蝕，可導(dǎo)致晶粒間的結(jié)合力喪

失,使材料的強(qiáng)度大大降低。例如，不銹鋼在過(guò)敏溫度范圍(400℃~600℃)內(nèi)產(chǎn)生的腐蝕;

⑤均勻腐蝕：接觸介質(zhì)的金屬表面全部或大部分被腐蝕的現(xiàn)象。例如，板片選材不當(dāng),或使用

期過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)了允許使用壽命；

⑥其他腐蝕失效：主要有露點(diǎn)腐蝕、磨蝕、微生物腐蝕等。例如，含有酸性物質(zhì)的熱蒸汽

與冷的板片接觸，可引起露點(diǎn)腐蝕；板片的介質(zhì)入口角孔處和導(dǎo)流區(qū)的流速過(guò)高，或流體中

含有砂粒類(lèi)顆粒物時(shí)，可導(dǎo)致磨蝕；海水中的藻類(lèi)、細(xì)菌、原生物等，可導(dǎo)致板片的微生物腐

蝕。

以上幾種腐蝕失效中，Cr-Ni奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂約占50%,點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕共約

占20%,所以最危險(xiǎn)、最常見(jiàn)。

板換常用板片材質(zhì)

①304型不銹鋼

這是最廉價(jià)、最廣泛使用的奧氏體不銹鋼（如食品、化工、原子能等工業(yè)設(shè)備）。適用于一

般的有機(jī)和無(wú)機(jī)介質(zhì)。例如，濃度＜30%、溫度W100C或濃度230%、溫度＜50℃的硝酸;

溫度W100C的各種濃度的碳酸、氨水和醉類(lèi)。在硫酸和鹽酸中的耐蝕性差；尤其對(duì)含氯介

質(zhì)（如冷卻水）引起的縫隙腐蝕最敏感。在含氯水溶液中的適用條件，見(jiàn)表1?34。PRE為19。

②304L型不銹鋼

耐蝕性和用途與304型基本相同。由于含碳量更低（W0.03%），故耐蝕性（尤其耐晶間腐

蝕，包括焊縫區(qū)）和可焊性更好，可用于半焊式或全焊式PHE。

③316型不銹鋼

適用于一般的有機(jī)和無(wú)機(jī)介質(zhì)。例如,天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水；碳酸；濃度＜50%

的醋酸和苛性堿液；醇類(lèi)和丙酮等溶劑；溫度W100C的稀硝酸（濃度V20%=、稀磷酸（濃

度V30%=等。但是，不宜用于硫酸。由于約含2%的Mo,故在海水和其他含氯介質(zhì)中的耐

蝕性比304型好,完全可以替代304型，見(jiàn)表1-34。PRE為25。

④316L型不銹鋼

耐蝕性和用途與316型基本相同。由于含碳量更低（或0.03%）,故可焊性和焊后的耐蝕性

也更好，可用于半焊式或全焊式PHE。PRE為25。

⑤317型不銹鋼

適合要求比316型使用壽命更長(zhǎng)的工況。由于Cr、Mo、Ni元素的含量比316型稍高，故耐

縫隙腐蝕、點(diǎn)蝕和應(yīng)力腐蝕的性能更好。PRE為30。

⑥AISI904L或SUS890L型不銹鋼

這是一種兼顧了價(jià)格與耐蝕性的高性?xún)r(jià)比的奧氏體不銹鋼，其耐蝕性比以上幾種材料好，特

別適合一般的硫酸、磷酸等酸類(lèi)和鹵化物（含Cl—、F-）o由于Cr、Ni、M。含量較高,

故具有良好的耐應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。在含氯介質(zhì)中的適用條件，見(jiàn)表1?34。PRE

為36。

⑦Avesta254SMO高級(jí)不銹鋼

這是一種通過(guò)提高M(jìn)o含量對(duì)316型進(jìn)行了改進(jìn)的超低碳高級(jí)不銹鋼，具有優(yōu)良的耐氯化物

點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能，適用于不能用316型的含鹽水、無(wú)機(jī)酸等介質(zhì)c在含氯介質(zhì)中的適用

條件，見(jiàn)表5-11。PRE為47。

⑧HastelloyC-276

這是一種昂貴的超低碳Ni（57%）-Cr（16%）-Mo（16%）合金一C族銀基合金中的主

要品種。Hastelloy是theCabotCo.公司的注冊(cè)商標(biāo)。國(guó)外，20世紀(jì)60年代開(kāi)始生產(chǎn)，己有

5.5萬(wàn)噸以上用于各種工業(yè)，具有良好的耐蝕性：在低PH介質(zhì)中幾乎不受C1-的影響；對(duì)

各種濃度的硫酸耐蝕性極好，是可用于熱濃硫酸的少數(shù)幾種材料之一；廣泛用于有機(jī)酸（如

甲酸、醋酸）、高溫HF酸和一定濃度的鹽酸（＜40%=、磷酸（W50%）；氯化物、氟化物

和有機(jī)溶劑（如甲醇、乙醇）。PRE為69。

最近幾十年來(lái)板式換熱器發(fā)展很快，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）板式換熱器的種類(lèi)越來(lái)越多，技術(shù)性能越來(lái)越好，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。

①板式換熱器的種類(lèi)：

從板式換熱器的連接方式上看:從可拆式板式換熱器發(fā)展到釬焊式板式換熱器。從半焊接式、

全焊接式發(fā)展到板殼式換熱器。

從板片的形式上看：從對(duì)稱(chēng)型發(fā)展到非對(duì)稱(chēng)型。

從板片的流道上看：從對(duì)稱(chēng)流道發(fā)展到寬窄流道、寬寬流道。

從板片波紋的深淺看：從波深為3~5mm的一般板發(fā)展到波深為2~2.5mm的淺密波紋板。

②板式換熱器的技術(shù)性能越來(lái)越好

圖表示板式換熱器的設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力范圍。

?工作溫度從可拆式的260C發(fā)展到板殼式的1000C。

?工作壓力從可拆式型的2.5MPa發(fā)展到板殼式的8.0MPa.

?傳熱系數(shù)從2000W/m2?k發(fā)展至12000W/m2?k。

?最大當(dāng)量直徑28mmo

?最大可拆式單板換熱面積4.75m2o

?最大焊接式單板換熱面積18m2。

?最小釬焊式單板換熱面積0.006m2。

?最大可拆式單臺(tái)換熱面積2500m2。

?最大全焊式單臺(tái)換熱面積10000m2.

?最大接管尺寸500mm

換熱器研究和發(fā)展方向

1、物性模擬研究

換熱器傳熱與流體流動(dòng)計(jì)算的準(zhǔn)確性，取決于物性模擬的準(zhǔn)確性，一直為傳熱界重點(diǎn)研究課

題之一，特別是兩相流物性的模擬，兩相流的物性基礎(chǔ)。來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室實(shí)際工況的模擬，反映了

與實(shí)際工況的差別，純組分基本上準(zhǔn)確，但油氣的組成就與實(shí)際工況相差較大，特別是帶有固體

顆粒的流體模擬更復(fù)雜，為此帶來(lái)的情況下準(zhǔn)確率更高，為此換熱器計(jì)算更精、材料更節(jié)省，物

性模擬將代表?yè)Q熱器的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平。

2,分析設(shè)計(jì)的研究

分析設(shè)計(jì)是近代發(fā)展的一門(mén)新興科學(xué)，美國(guó)ANSYS軟件技術(shù)一直處于國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)，通過(guò)

分析設(shè)計(jì)可以得到流體的流動(dòng)分布場(chǎng)，也可以將溫度場(chǎng)模擬出來(lái)，這無(wú)疑給流路分析法技術(shù)帶來(lái)

發(fā)展，同時(shí)也給常規(guī)強(qiáng)度計(jì)算帶來(lái)更準(zhǔn)確、快捷、準(zhǔn)確的手段。在常規(guī)強(qiáng)度計(jì)算仲，可模擬出應(yīng)

力的阿分布圖，是無(wú)法得到的計(jì)算結(jié)果能方便、快捷準(zhǔn)確的得到，使換熱器更加安全可靠。這一

技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展，將帶夾技術(shù)水平的飛躍，將會(huì)逐步取代強(qiáng)度試驗(yàn)，擺脫實(shí)驗(yàn)室繁重

的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3、大型化及能耗研究

換熱器將隨裝置的大型化而大型化，直徑將超過(guò)5m,傳熱面積將達(dá)到10000m2,緊湊型換熱器將

受歡迎，板殼式換熱器、折流桿換熱器、板翅式換熱器、板式空冷器將得到發(fā)展，振動(dòng)損失將逐

漸克服，高溫、高壓、安全、可靠的換熱器結(jié)構(gòu)將朝著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、質(zhì)量輕發(fā)展。隨著

全球水資源的緊張，循環(huán)水將被新的冷卻介質(zhì)取代，循環(huán)設(shè)備將被新型、高效的空冷器所取代。

保溫絕熱技術(shù)的發(fā)展使熱量損失將減少到目前的50%以下。

4、強(qiáng)化技術(shù)研究

各種新型、高效換熱器將逐步取代現(xiàn)有常規(guī)產(chǎn)品，電場(chǎng)動(dòng)力效應(yīng)強(qiáng)化傳熱技術(shù)、添加物強(qiáng)化

沸騰傳熱技術(shù)、通入惰性氣體強(qiáng)化傳熱技術(shù)、滴狀冷凝技術(shù)、微生物傳熱技術(shù)、磁場(chǎng)動(dòng)力傳熱技

術(shù)將會(huì)在新的世紀(jì)得到研究和發(fā)展，同心管換熱器、高溫噴流式換熱器、印刷線(xiàn)路板換熱器、穿

孔板換熱器、微尺度換熱器、微通道換熱器、流化床換熱器、新能源換熱器將在工業(yè)領(lǐng)域及其它

領(lǐng)域得到研究和應(yīng)用。

5、新材料研究

材料將朝著強(qiáng)度高、制造工藝簡(jiǎn)單、防腐效果好、質(zhì)量輕的方向發(fā)展，隨著稀有金屬價(jià)格的

下降，鈦、包等稀有金屬使用量將擴(kuò)大，Cr-M。鋼材料將朝不預(yù)熱和后熱的方向發(fā)展。

6、控制結(jié)垢及腐蝕的研究

國(guó)內(nèi)污垢數(shù)據(jù)基本上是20世紀(jì)60年代至70年代從國(guó)外照搬過(guò)來(lái)的，40年來(lái)污垢研究技術(shù)

發(fā)展緩慢，隨著節(jié)能、增效要求的提高，污垢研究將會(huì)受到國(guó)家的重視和投入，通過(guò)對(duì)污垢形成

的機(jī)理、生長(zhǎng)速度、印象影響因素的研究，預(yù)測(cè)污垢曲線(xiàn)，從而控制結(jié)垢，這對(duì)傳熱效率的提高

將帶來(lái)重大的突破，保證裝置低耗能、長(zhǎng)周期的運(yùn)行，超聲防垢技術(shù)將得到大力發(fā)展。

腐蝕技術(shù)的研究將會(huì)有所突破，低成本的防腐涂層，特別是金屬防腐鍍層技術(shù)將得到發(fā)展，

電化學(xué)防腐技術(shù)將成為主導(dǎo)。

換熱器的定義

定義1:

在不同溫度的流休間傳遞熱能的裝置稱(chēng)為熱交換器.在換熱器中至少要有兩種溫度不

同的流體，?種流體溫度較高，放出熱量

定義2：

余熱回收設(shè)備工業(yè)窯爐實(shí)現(xiàn)余熱回收的設(shè)備主要是換熱器，又稱(chēng)為熱交換器，熱處理過(guò)

程中廣泛用于流體之間的熱量交換

定義3：

在工程上將某種流體的熱量以一定的傳熱方式傳遞給他種流體的設(shè)備稱(chēng)為熱交換器.

在這種設(shè)備內(nèi)至少有兩種溫度不同的流體參與傳熱高溫流體放出熱量而低溫流體吸收熱量

換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱(chēng)熱交換器。換熱器是化工、石油、

鋼鐵、汽車(chē)、食品及其他許多工業(yè)部門(mén)的通用設(shè)備，在生產(chǎn)中占有重要地位。尤其在化工生

產(chǎn)中，換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等，應(yīng)用其為廣泛。

近年來(lái)，隨著我國(guó)石化、鋼鐵等行業(yè)的快速發(fā)展，換熱器的需求水平大幅上漲，但國(guó)內(nèi)企

業(yè)的供給能力有限，導(dǎo)致?lián)Q熱器行業(yè)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的市場(chǎng)狀態(tài)，巨大的供給缺口需要進(jìn)口來(lái)

彌補(bǔ)。

根據(jù)海關(guān)的統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表1），2001?2005年，我國(guó)平均每年從國(guó)外進(jìn)口

換熱器22.49萬(wàn)臺(tái)，總金額達(dá)到14.02億美元。其中，僅2004年一年就進(jìn)口了34.11萬(wàn)臺(tái)，

共計(jì)4.9億美元。

雖然，我國(guó)的換熱器出口數(shù)量也不少，但其規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)口規(guī)模（見(jiàn)圖1）。2001年，我

國(guó)換熱器的進(jìn)口數(shù)量、金額和均價(jià)分別比出口數(shù)量、金額和均價(jià)多44640臺(tái)、8021.6萬(wàn)美元、

245.72美元/臺(tái);但到了2005年，進(jìn)出口間的差距已擴(kuò)大到75667臺(tái)、34517萬(wàn)美元和1347.57

美元/臺(tái)。這說(shuō)明，我國(guó)換熱器市場(chǎng)增長(zhǎng)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了供給增長(zhǎng)的速度。

同時(shí)，我國(guó)出口的換熱器均價(jià)平均不到進(jìn)口均價(jià)的一半，2005年更是降到了25%以下。

可以想見(jiàn)，我國(guó)出口的產(chǎn)品多是附加值低的中、低端產(chǎn)品，而進(jìn)口的產(chǎn)品多是附加值高的高

端產(chǎn)品。這充分說(shuō)明我國(guó)對(duì)高端換熱器產(chǎn)品需求旺盛但供給不足的市場(chǎng)現(xiàn)狀。預(yù)計(jì)“十一

五”期間，我國(guó)的換熱器進(jìn)口規(guī)模還將維持在一個(gè)相對(duì)較高的水平（約200?300萬(wàn)臺(tái)之間），

且更加向高端產(chǎn)品集中。

根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要，“十一五”期間我國(guó)

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將保持年均7.5%的速度。而石化及鋼鐵作為支柱型產(chǎn)業(yè)，將繼續(xù)保持快速發(fā)展的

勢(shì)頭，預(yù)計(jì)2010年鋼鐵工業(yè)總產(chǎn)值將超過(guò)5000億元，化工行業(yè)總產(chǎn)值將突破4000億元。

這些行業(yè)的發(fā)展都將為換熱器行業(yè)提供更加廣闊的發(fā)展空間。

未來(lái)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求將呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量水平提出了更高的要求，如環(huán)保、節(jié)能

型產(chǎn)品將是今后發(fā)展的重點(diǎn)；要求產(chǎn)品性?xún)r(jià)比提高；對(duì)產(chǎn)品的個(gè)性化、多樣化的需求趨勢(shì)

強(qiáng)烈；逐漸注意品牌產(chǎn)品的選用；大工程項(xiàng)目青睞大企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的良好機(jī)遇，以及進(jìn)口產(chǎn)品巨大的可轉(zhuǎn)化性共同預(yù)示著我國(guó)換熱器行

業(yè)良好的發(fā)展前景。同時(shí)，行業(yè)發(fā)展必須要注重高端產(chǎn)品的研發(fā)

1）板式換熱器拆卸前，首先測(cè)量板束的壓緊長(zhǎng)度尺寸，做好記錄（重裝時(shí)應(yīng)比原尺寸壓

得更緊點(diǎn)）；

（2）拆下夾緊螺栓和全部換熱片；

（3）取下各板片上的密封墊片（如粘接式膠條，為防止金屬劃傷板片，盡量不采用金屬

方法取下膠條，可采取液氮急冷法或其他方式，使橡膠板條急冷變形，然后撕下；

（4）清理密封槽內(nèi)的殘余粘結(jié)劑，清洗板片上的污垢；

（5）用燈光或滲透法檢查傳熱板片有無(wú)裂紋或穿孔。檢查板片上是否有凹坑或變形；

（6）修復(fù)或更換損壞的板片；

（7）重新組裝固定好密封條的板片；

（8）掛片完畢，放好兩端壓蓋，并穿固定螺栓；

（9）用力矩扳手均勻地?cái)Q緊螺栓達(dá)到壓緊長(zhǎng)度尺寸

（10）整體試壓。首先將板片一側(cè)的流體通道的下端入口管盲死，裝滿(mǎn)水，然后在板片另

一側(cè)的工作介質(zhì)通道出口管上加一帶放氣短管的管板，在試壓側(cè)裝上壓力表。充滿(mǎn)水后用試

壓泵加壓并保壓30min,壓力無(wú)下降即可連接外管。

換熱器詢(xún)價(jià)的誤區(qū)

誤區(qū)一、只比較換熱面積

很多用戶(hù)在詢(xún)價(jià)時(shí)，只向詢(xún)價(jià)單位提供換熱面積，其實(shí)不管那種類(lèi)型的換熱器，同樣

換熱面積的情況下，型號(hào)不同、結(jié)構(gòu)組成不同、所用材質(zhì)規(guī)格不同、流程組合不同，它們的

價(jià)格是不具備可比性的，而且在使用過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的工作性能也會(huì)有很大差距。

誤區(qū)二、拿著某一個(gè)廠(chǎng)家的選型單詢(xún)價(jià)

不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家，緣于自身的加工能力、實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、推薦習(xí)慣等因素，往往對(duì)用

戶(hù)的某一使用要求及工藝工況并不理解得十分透徹，設(shè)計(jì)選型會(huì)出現(xiàn)偏頗。如果客戶(hù)拿著這

樣的選型單詢(xún)價(jià)勢(shì)必影響到采購(gòu)質(zhì)量，最好得方式是只提供工藝條件要求各制造廠(chǎng)據(jù)此自行

設(shè)計(jì)選型。

誤區(qū)三、只買(mǎi)最便宜的廠(chǎng)家

許多客戶(hù)認(rèn)為同樣的要求給到各供應(yīng)商詢(xún)價(jià)，應(yīng)該是一樣的東西，哪家便宜買(mǎi)哪家，

其實(shí)往往是錯(cuò)的，要善于綜合比較，技術(shù)勢(shì)力、制造能力、企業(yè)信譽(yù)、售后服務(wù)等都應(yīng)參考,

否則的話(huà)損失更大，并且容易得出一些錯(cuò)誤結(jié)論。俗話(huà)說(shuō)得好：“不怕不識(shí)貨，就怕貨比貨”。

換熱器除垢

因?yàn)閾Q熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng)，由于某些鹽類(lèi)在溫度升高時(shí)從水中結(jié)晶析

出，附著于換熱管表面，形成水垢。在冷卻水中加入聚磷酸鹽類(lèi)緩沖劑，當(dāng)水的PH值較高

時(shí)，也可導(dǎo)致水垢析出。初期形成的水垢比較松軟，但隨著垢層的生成，傳熱條件惡化，水

垢中的結(jié)晶水逐漸失去，垢層即變硬，并牢固地附著于換熱管表面上。

此外，如同水垢一樣，當(dāng)換熱器的工作條件適合溶液析出晶體時(shí)，換熱管表面上即可積

附由物料結(jié)晶形成的垢層；當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多、而流體的流速又較小時(shí)，部

分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積，形成疏松、多孔或膠狀污垢。

換熱器管束除垢的方法主要有下列三種。

一、手工或機(jī)械方法

當(dāng)管束有輕微堵塞和積垢時(shí)，借助于鏟削、鋼絲刷等手工或機(jī)械方法來(lái)進(jìn)行清理，并

用壓縮空氣，高壓水和蒸汽等配合吹洗。當(dāng)管子結(jié)垢比較嚴(yán)重或全部堵死時(shí)，可用管式?jīng)_水

鉆（又稱(chēng)為捅管機(jī)）進(jìn)行清理。

二、沖洗法

沖洗法有兩種。第一種是逆流沖洗，一般是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，或短時(shí)間停車(chē)時(shí)采用，可

以不拆開(kāi)裝置，但在設(shè)備上要預(yù)先設(shè)置逆流副線(xiàn)，當(dāng)結(jié)垢情況并不嚴(yán)重時(shí)采用此法較為有效。

第二種方法是高壓水槍沖洗法。對(duì)不同的換熱器采用不同的旋轉(zhuǎn)水槍頭，可以是剛性的,

也可以是繞性的，壓力從lOMPa至200MPa自由調(diào)節(jié)。利用高壓水除污垢，無(wú)論對(duì)管間、

管內(nèi)及殼休均適用。高壓水槍沖洗換熱器效果較好。應(yīng)用廣泛。

三、化學(xué)除垢

換熱器管程結(jié)垢，主要是因?yàn)樗|(zhì)不好形成水垢及油垢的結(jié)焦沉淀和粘附兩種形式，

用化學(xué)法除垢，首先應(yīng)對(duì)結(jié)垢物質(zhì)化驗(yàn)分析，搞清結(jié)垢物性質(zhì)，就可以決定采用哪種溶劑清

洗。一般對(duì)硫酸鹽和硅酸鹽水垢采用堿洗（純堿、燒堿、磷酸三鈉等），碳酸鹽水垢則用酸

洗（鹽酸、硝酸、磷酸、氟氫酸等）。對(duì)油垢結(jié)焦可用氫氧化鈉、碳酸鈉、洗衣粉、液體洗

滌劑、硅酸鈉和水按一定的配比配成清洗液進(jìn)行清洗。采用化學(xué)清洗的辦法，現(xiàn)場(chǎng)需要重新

配管，比較花費(fèi)時(shí)間。

板式換熱器由其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定，它的安裝比較方便和靈活，以下對(duì)板式換熱器的零件組裝

和系統(tǒng)安裝方面需注意的事項(xiàng)加以說(shuō)明.

一、板式換熱器的零件組裝

關(guān)于板式換熱器的零件組裝，無(wú)論是制造廠(chǎng)向使用單位發(fā)運(yùn)零件,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，還是

使用單位在檢修設(shè)備拆開(kāi)板式換熱器后再組裝,都必須按照以下順序進(jìn)行：

1.認(rèn)真閱讀隨機(jī)文件（合格證、材質(zhì)證、流程圖、裝配圖和裝箱清單等）。

2.檢查板片、接管、墊片的材質(zhì)是否與換熱器內(nèi)介質(zhì)的耐腐蝕性要求相一致。

3.按圖紙檢查所有的零件是否齊全、型號(hào)、尺寸是否與圖紙相符。

4.將板片的墊片槽擦干凈，均勻地涂上粘結(jié)劑，粘上墊片，然后把板片整齊地置放在一起,

壓上一定的重物。

5.按設(shè)計(jì)的流程圖進(jìn)行組裝，并按規(guī)定順序進(jìn)行夾緊。夾緊時(shí)，應(yīng)先擰緊1.234.號(hào)螺母，然

后再擰緊5.678.9.10號(hào)螺母。

6.液壓試驗(yàn)要按單側(cè)分別進(jìn)行，試驗(yàn)壓力為設(shè)備設(shè)計(jì)壓力的1.25倍，保壓30min,檢查

所有密封和焊接部位，均無(wú)滲漏為合格。

二、使用單位的系統(tǒng)安裝

使用單位的系統(tǒng)安裝是指制造廠(chǎng)發(fā)至使用單位的設(shè)備或使用單位檢修好的設(shè)備向

應(yīng)用工位上的安裝。這種情況應(yīng)按下面說(shuō)明進(jìn)行：

1.將設(shè)備放在基礎(chǔ)上，固定地腳螺栓。

2.檢查管道的冷、熱介質(zhì)進(jìn)出口與設(shè)備上的接管是否一致?？紤]到檢修方便，管道與換

熱器聯(lián)接時(shí)最好用短節(jié)。

3.換熱器的冷、熱介質(zhì)進(jìn)出口都應(yīng)安裝溫度計(jì)和壓力表。

三、換熱器零件組裝與設(shè)備安裝時(shí)的注意事項(xiàng)

1.吊裝時(shí)要注意設(shè)備的重心。

2.向墊片槽粘接墊片時(shí)，，應(yīng)確保墊片上和板片的墊片內(nèi)沒(méi)有砂子、油污、鐵屑和焊劑等

雜物，以免損壞密封，引起泄漏。

3.擰緊螺栓時(shí)用力要均勻，并不斷地測(cè)量?jī)蓧壕o板內(nèi)側(cè)的距離，保證兩壓緊板間平行度

偏差不大于3MM,夾緊到規(guī)定尺寸后，平行度偏差不大于1MM,以免墊片壓偏或滑出墊

片槽，同時(shí)，一邊夾緊一邊細(xì)查，觀(guān)察是否有墊片、板片發(fā)生錯(cuò)位等現(xiàn)象。

4.液壓試驗(yàn)的液體一般采用水，水溫不應(yīng)低于5度，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢升壓，試驗(yàn)完成后，

適當(dāng)?shù)厮砷_(kāi)壓緊螺母，放出積水，然后再擰緊螺母，夾緊至原尺寸，待用。

5.換熱器周?chē)鷳?yīng)留有一定的檢修空間，其大小與板片的尺寸有關(guān)。

6.夾緊螺栓上要涂以黃油，有條件時(shí)應(yīng)套上保護(hù)管，以免生銹和碰傷螺紋。

7.如果泵的出口最大壓力大于設(shè)備的最高使用壓力，要在設(shè)備的入口處安裝減壓閥和安

全閥。

8.當(dāng)設(shè)備內(nèi)充滿(mǎn)液體、帶有壓力時(shí)，不允許夾緊螺母。

換熱器的選擇

1、根據(jù)換熱器媒質(zhì)選換熱器結(jié)構(gòu)形式；閉式循環(huán)系統(tǒng)方可選用板式換熱器；水質(zhì)較差的場(chǎng)

合選浮動(dòng)盤(pán)管式換熱器。

2、后期需要擴(kuò)展換熱量的場(chǎng)合選板式換熱器較好；

3、選擇換熱器面積；

4-.換熱器的選用和設(shè)計(jì)計(jì)算步驟；

估算傳熱面積，并初選換熱器型號(hào)確定兩流體在換熱器中流動(dòng)通道。

（1）根據(jù)傳熱任務(wù)，計(jì)算傳熱量；

（2）確定流體在換熱器兩端的溫度，計(jì)算定性溫度，并確定流體物性；

（3）根據(jù)兩流體的溫度差，確定換熱器的型式；

（4）計(jì)算平均溫度差，并根據(jù)溫度差校正系數(shù)不小于0.8的原則，確定殼程數(shù)或調(diào)整加熱

介質(zhì)或冷卻介質(zhì)的終溫；

（5）依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)范圍或生產(chǎn)實(shí)際情況，選取總傳熱系數(shù)；

（6）由總傳熱速率方程估算傳熱面積，并確定換熱器的基本尺寸或按系列標(biāo)準(zhǔn)選擇設(shè)備規(guī)

格。

5、計(jì)算管程、殼程阻力。

核算總傳熱系數(shù)和傳熱面積選用的換熱器實(shí)際傳熱面積應(yīng)比計(jì)算所需的傳熱面積約大

10%-25%o

板換的試泄檢查

一、試漏檢杳

為了查明管子的泄漏情況，首先要作水壓試驗(yàn)，，一般均采用在管子外側(cè)加壓力的外

壓試驗(yàn)。其方法

是：把水通入殼體，保持一定時(shí)間，用目測(cè)檢查兩端管板處管子的泄漏情況，對(duì)漏管做

出記錄。

二、堵管

管子本身的泄漏一般情況下是無(wú)法修復(fù)的，假如泄漏管子的數(shù)量不多時(shí)，可以用圓錐

形的金屬堵頭將管口兩端堵塞，如管程壓力較高時(shí)，堵緊后再焊住更可靠。堵頭的長(zhǎng)度一般

為管內(nèi)徑的2倍，小端直徑應(yīng)等于0.85倍的內(nèi)徑，錐度為1:10,堵頭材料的硬度應(yīng)低于或

等于管子的硬度。用堵管來(lái)消除泄漏時(shí)堵管數(shù)不得超過(guò)10%。

板式換熱器清洗

板式換熱器在使用過(guò)程中。由于水處理設(shè)備運(yùn)行不當(dāng)。水質(zhì)控制不達(dá)標(biāo)，將不合格的軟

化水注入系統(tǒng)中，使水中的鈣、鎂、碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物黏結(jié)在換

熱器的受熱面.匕形成了堅(jiān)硬的水垢。由于水垢的導(dǎo)熱性能差，造成了換熱器換熱效率的降

低以及熱能的嚴(yán)重浪費(fèi)。從而影響了傳熱的效果。

板式換熱器結(jié)垢的清洗方式

1、清洗劑的選擇

清洗劑的選擇，目前采用的是酸洗，它包括有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸。有機(jī)酸主要有：草酸、甲

酸等。無(wú)機(jī)酸主要有：鹽酸、硝酸等。根據(jù)換熱器結(jié)垢和工藝、材質(zhì)和水垢成分分析得出：

1）換熱器流通面積小，內(nèi)部結(jié)肉生雜，清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放。

2）換熱器材質(zhì)為銀鈦合金，使用鹽酸為清洗液.容易對(duì)板片產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕，縮短換熱器的

使用壽命。

通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，選擇甲酸作為清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面

活性劑，清洗效果更好，并可降低清洗液對(duì)板片的腐蝕。通過(guò)對(duì)水垢樣本的化學(xué)試驗(yàn)研究表

明，甲酸能夠有效地清除水垢。通過(guò)酸液浸泡試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲酸能有效地清除附在板片上的水

垢，同時(shí)它對(duì)換熱器板片的腐蝕佐用也很小。

2、清除水垢的基本原理

1）溶解作用：酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)，生成易溶化合物，使水垢溶

解。

2）剝離作用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物.破壞與水垢的結(jié)合。從而使附著在金屬

氧化物表面的水垢剝離。并脫落下來(lái)。

3）氣掀作用：酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)后，產(chǎn)生大黃的二氧化碳。二氧化

碳?xì)怏w在溢出過(guò)程中。對(duì)于難溶或溶解較慢的水垢層，具有一定的掀動(dòng)力，使水垢從換熱器

受熱表面脫落下來(lái)。

4）疏松作用；對(duì)于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢，由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在

酸溶液中溶解，殘留的水垢會(huì)變得疏松，很容易被流動(dòng)的酸溶液沖刷下來(lái)。

3、清洗水垢的工藝要求

1）酸洗溫度：提升酸洗溫度有利于提高除垢效果.如果溫度過(guò)高就會(huì)加劇酸洗液對(duì)換熱

器板片的腐蝕，通過(guò)反亞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酸洗溫度控制在60~E為宜。

2）酸洗液濃度：根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)得出，酸洗液應(yīng)按甲酸81.0%、水17.0%、緩沖劑

1.2%、表面活性劑0.8%的濃度配制，清洗效果極佳。

3）酸洗方法及時(shí)間：酸洗方法應(yīng)以靜態(tài)浸泡和動(dòng)態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方法進(jìn)行。酸洗時(shí)間為

先靜態(tài)浸泡2h,然后動(dòng)態(tài)循環(huán)3?4h。在酸洗過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗(yàn)酸洗濃度，當(dāng)相鄰兩

次化驗(yàn)濃度差值低于0.2%時(shí)，即可認(rèn)為酸洗反應(yīng)結(jié)束。

4）鈍化處理：酸洗結(jié)束后，板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落,

暴露出嶄新的金屬，極易腐蝕，因此在酸洗后，對(duì)換熱器板片進(jìn)行鈍化處理。

4、清洗水垢的具體步驟

1）沖冼：酸洗前，先對(duì)換熱器進(jìn)行開(kāi)式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒(méi)有泥、垢等雜質(zhì)，這樣既

能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。

2）將清洗液倒人清洗設(shè)備，然后再注入換熱器中。

3）酸洗：將注滿(mǎn)酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)3?4h。其間每隔0.5

h進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后，若酸液pH值大于2,酸液可重復(fù)使用，否則，應(yīng)將酸

洗液稀釋中和后排掉。

4）堿洗：酸洗結(jié)束后，用NaOH,Na,PO,軟化水按一定的比例配制好，利用動(dòng)態(tài)循

環(huán)的方式對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。

5）水洗：堿洗結(jié)束后，用清潔的軟化水.反復(fù)對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗0.5h,將換熱器內(nèi)的

殘?jiān)鼜氐讻_洗干凈。

6）記錄：清洗過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時(shí)間，以檢查清洗效果?？傊逑唇Y(jié)束后,

要對(duì)換熱器進(jìn)行打壓試驗(yàn)。合格后方可使用。

5、防止板式換熱器結(jié)垢的措施

1）運(yùn)行中嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)，必須對(duì)系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗(yàn)，合

格后才能注人管網(wǎng)中。

2）新的系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，應(yīng)將換熱器與系統(tǒng)分開(kāi)，進(jìn)行一段時(shí)間的循環(huán)后，再將換熱器并人

系統(tǒng)中.以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。

3）在整個(gè)系統(tǒng)中，除污器和過(guò)法器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外，還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清沽,

以防止換熱器堵塞。

綜上所述,嚴(yán)格按照板式換熱器的清洗方式進(jìn)行清洗，是生產(chǎn)正常運(yùn)行的重要保證。

換熱器傳熱強(qiáng)化

所謂換熱器傳熱強(qiáng)化或增強(qiáng)傳熱是指通過(guò)對(duì)影響傳熱的各種因素的分析與計(jì)算,采取某

些技術(shù)措施以提高換熱設(shè)備的傳熱量或者在滿(mǎn)足原有傳熱量條件下，使它的體積縮小。換熱

器傳熱強(qiáng)化通常使用的手段包括三類(lèi)：擴(kuò)展傳熱面積（F）；加大傳熱溫差；提高傳熱系數(shù)

（K）o

1換熱器強(qiáng)化傳熱的方式

1.1擴(kuò)展傳熱面積F

擴(kuò)展傳熱面積是增加傳熱效果使用最多、最簡(jiǎn)單的一種方法。在擴(kuò)展換熱器傳熱面積的

過(guò)程中，如果簡(jiǎn)單的通過(guò)單一地?cái)U(kuò)大設(shè)備體積來(lái)增加傳熱面積或增加設(shè)備臺(tái)數(shù)來(lái)增強(qiáng)傳熱

量，不光需要增加設(shè)備投資，設(shè)備占地面積大、同時(shí)，對(duì)傳熱效果的贈(zèng)強(qiáng)作用也不明顯，這

種方法現(xiàn)在已經(jīng)淘汰?，F(xiàn)在使用最多的是通過(guò)合理地提高設(shè)備單位體積的傳熱面積來(lái)達(dá)到增

強(qiáng)傳熱效果的目的，如在換熱器上大量使用單位體積傳熱面積比較大的翅片管、波紋管、板

翅傳熱面等材料，通過(guò)這些材料的使用，單臺(tái)設(shè)備的單位體積的傳熱面積會(huì)明顯提高，充分

達(dá)到換熱設(shè)備高效、緊湊的目的。

1.2加大傳熱溫差A(yù)t

加大換熱器傳熱溫差△t是加強(qiáng)換熱器換熱效果常用的措施之一。

在換熱器使用過(guò)程中，提高輻射采暖板管內(nèi)蒸汽的壓力，提高熱水采暖的熱水溫度，冷

凝器冷卻水用溫度較低的深井水代替自來(lái)水，空氣冷卻器中降低冷卻水的溫度等，都可以直

接增加換熱器傳熱溫差A(yù)t。

但是，增加換熱器傳熱溫差A(yù)l是有一定限度的，我們不能把它作為增強(qiáng)換熱器傳熱效

果最主要的手段，使用過(guò)程中我們應(yīng)該考慮到實(shí)際工藝或設(shè)備條件上是否允許。例如，我們

在提高輻射采暖板的蒸汽溫度過(guò)程中，不能超過(guò)輻射采暖允許的輻射強(qiáng)度，輻射采暖板蒸汽

溫度的增加實(shí)際上是一種受限制的增加，依靠增加換熱器傳熱溫差?只能有限度的提高換

熱器換熱效果；同時(shí)，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，傳熱溫差的增大將使整個(gè)熱力系統(tǒng)的不可逆性增加，

降低了熱力系統(tǒng)的可用性。所以，不能一味追求傳熱溫差的增加，而應(yīng)兼顧整個(gè)熱力系統(tǒng)的

能量合理使用。

1.3增強(qiáng)傳熱系數(shù)（K）

增強(qiáng)換熱器傳熱效果最積極的措施就是設(shè)法提高設(shè)備的傳熱系數(shù)（K）。

換熱器傳熱系數(shù)（K）的大小實(shí)際上是由傳熱過(guò)程總熱阻的大小來(lái)決定，換熱器傳熱過(guò)

程中的總熱阻越大，換熱器傳熱系數(shù)（K）值也就越低；換熱器傳熱系數(shù)（K）值越低，換

熱器傳熱效果也就越差。

換熱器在使用過(guò)程中，其總熱阻是各項(xiàng)分熱阻的疊加，所以要改變傳熱系數(shù)就必須分析

傳熱過(guò)程的每一項(xiàng)分熱阻。如何控制換熱器傳熱過(guò)程的每一項(xiàng)分熱阻是決定換熱器傳熱系數(shù)

的關(guān)鍵。

上述三方面增強(qiáng)傳熱效果的方法在換熱器都或多或少的獲得了使用，但是由于擴(kuò)展傳熱

面積及加大傳熱溫差常常受到場(chǎng)地、設(shè)備、資金、效果的限制，不可能無(wú)限制的增強(qiáng)，所以,

當(dāng)前換熱器強(qiáng)化傳熱的研究主要方向就是：如何通過(guò)控制換熱器傳熱系數(shù)（K）值來(lái)提高換

熱器強(qiáng)化傳熱的效果。我們現(xiàn)在使用最多的提高換熱虢傳熱系數(shù)（K）值的技術(shù)就是：在換

熱器換熱管中加擾流子添加物，通過(guò)擾流子添加物的作用，使換熱器傳熱過(guò)程的分熱阻大大

的降低，并且最終來(lái)達(dá)到提高換熱器傳熱系數(shù)（K）值的目的。

2.換熱器上擾流子強(qiáng)化傳熱的使用

換熱器在傳熱過(guò)程中，影響換熱器傳熱系數(shù)（K）的主要因素包括：換熱器內(nèi)、外部液

體的流動(dòng)狀態(tài)，換熱面的形狀及尺寸等。為了提高換熱器的傳熱系數(shù)，強(qiáng)化換熱器的傳熱效

率，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了多種強(qiáng)化元件及強(qiáng)化措施，主要包括在換熱器中使用螺紋管、橫紋管、縮

放管、大導(dǎo)程多頭溝槽管、整體雙面螺旋翅片管以及在換熱管中加擾流子來(lái)強(qiáng)化管內(nèi)換熱等。

其中，在換熱管中加擾流子添加物進(jìn)行強(qiáng)化傳熱在工業(yè)上已使用了多年，它可以使換熱器總

的傳熱系數(shù)出現(xiàn)明顯的提高，可以大大節(jié)省換熱器的傳熱面積，降低設(shè)備重量，節(jié)約大量金

屬材料，它的許多優(yōu)點(diǎn)已日益引起人們的重視。

將對(duì)換熱器擾流子強(qiáng)化傳熱的原理及特點(diǎn)作以下詳細(xì)論述

2.1擾流子強(qiáng)化元件的種類(lèi)和共同特點(diǎn)

擾流子強(qiáng)化元件有多種形式，現(xiàn)在使用最多的包括:金屬絲制元件、金屬螺旋圈、盤(pán)狀

構(gòu)件、麻花鐵、翼形物等。這些擾流子強(qiáng)化元件有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是：在換熱器換熱管中

這些擾流子添加物可以有效降低換熱器傳熱過(guò)程中的總熱阻，大大地提高換熱器的傳熱系數(shù)

（K）值，對(duì)換熱器的傳熱效果增強(qiáng)明顯。

2.2擾流子強(qiáng)化傳熱的原理

研究表明，加入到換熱器換熱管中的擾流子添加物可以使換熱管內(nèi)流動(dòng)的液體產(chǎn)生明顯

的螺旋運(yùn)動(dòng)。換句話(huà)說(shuō)，在換熱器換熱管中加入擾流子添加物，就相當(dāng)于在換熱器換熱管中

加入空隙率￡295%的多孔體，當(dāng)換熱器換熱管中流動(dòng)的液體流經(jīng)這些擾流子添加物以后，

流道內(nèi)將產(chǎn)生明顯的彌散流動(dòng)效應(yīng)，在低雷諾數(shù)下（Re2300）,由于彌散流動(dòng)的促進(jìn)，使

換熱器換熱管中的液體轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳌Ｍ牧鳡顟B(tài)的流動(dòng)液體其總熱阻是所有流態(tài)液體中最小

的，由于換熱器換熱管中湍流狀態(tài)的流動(dòng)液體熱阻非常小，所以，換熱器的傳熱系數(shù)（K）

值將大大增加。在高的傳熱系數(shù)1K）值狀態(tài)下，換熱器中擾流子強(qiáng)化傳熱的效果就會(huì)非常

明顯。

當(dāng)然換熱器中的擾流子對(duì)流經(jīng)換熱管的不同介質(zhì)，其強(qiáng)化傳熱的效果是有區(qū)別的。并且,

換熱管內(nèi)擾流元件的形狀和在傳熱面上的安裝方法，對(duì)傳熱和流阻都有影響，??般可通過(guò)實(shí)

驗(yàn)確定其最佳形式。例如試驗(yàn)表明:在管道的全長(zhǎng)填滿(mǎn)螺旋形金屬絲與間斷設(shè)置螺旋圈相比,

后者在傳熱性能不變時(shí)可減小流阻。

關(guān)于擾流了強(qiáng)化傳熱的原理，還有許多其它見(jiàn)解，有的專(zhuān)家認(rèn)為擾流了強(qiáng)化傳熱是基丁

加大了傳熱面積和粗糙度，這無(wú)疑是正確的。但試驗(yàn)表明，即使不緊貼壁面安裝，則軸向固

定在流道中心的擾流子也能使a值加大，有人解釋為填充物能產(chǎn)生持續(xù)不斷的渦流，并沿流

向產(chǎn)生一個(gè)中心旋轉(zhuǎn)流，在離心力的影響下使管中心的流體與壁面邊界層流體充分混合。從

而減薄了邊界層，強(qiáng)化了傳熱?？偟目矗嘘P(guān)擾流子強(qiáng)化傳熱的理論還不完備和一致，一些

數(shù)據(jù)僅來(lái)自實(shí)驗(yàn)，有待于更多的科研人員開(kāi)發(fā)和利用。

2.3擾流子強(qiáng)化傳熱的特點(diǎn)

在換熱器換熱管中加擾流子添加物，最明顯的特點(diǎn)就是大大增強(qiáng)了換熱管內(nèi)側(cè)的換熱系

數(shù)。試驗(yàn)表明，在換熱器換熱管中加擾流子添加物，換熱管內(nèi)側(cè)換熱系數(shù)可比光管提高3.5

倍以上。

擾流子強(qiáng)化傳熱除了減少金屬消耗，它還可以提高工廠(chǎng)熱能利用效率，降低能耗。目前,

一些設(shè)計(jì)追求高熱強(qiáng)度，而管殼式換熱器由于傳熱效率低，設(shè)計(jì)中采月的主要手段是選擇提

高對(duì)數(shù)平均溫差，這要導(dǎo)致能耗的大幅度增加。以煉油廠(chǎng)常減壓裝置為例，傳熱溫差為60℃,

以熱一冷流體260?2OO'C計(jì)算，傳熱占熱流21.5%,如果將溫差降至33℃,傳熱損可降至

10%采用擾流子強(qiáng)化傳熱的換熱器，在保證換熱強(qiáng)度不變的情況下，可以顯著降低傳熱溫差，

從而降低了熱損更好地實(shí)現(xiàn)能級(jí)匹配，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

采用擾流子強(qiáng)化傳熱，另一優(yōu)點(diǎn)就是可有效地抑制污垢的生成。結(jié)垢是換熱器非常棘手

的問(wèn)題。污垢使傳熱效率下降，它的導(dǎo)熱性能差，只有鋼的1/30?1/50。對(duì)碳鋼管油冷卻器,

當(dāng)水垢厚度達(dá)到2mm時(shí)，將比新制無(wú)垢時(shí)的運(yùn)行效率下降30%。美國(guó)傳熱研究公司對(duì)換熱

器的污垢問(wèn)題進(jìn)行了多年的研究，發(fā)現(xiàn)污垢的形成、生長(zhǎng)，主要與介質(zhì)溫度和流速有關(guān)，介

質(zhì)溫度越高，介質(zhì)與壁面溫差越大，流速越低，越易形成污垢。為了消除管側(cè)污垢，國(guó)外一

些廠(chǎng)家通過(guò)提高管內(nèi)流速（V=2?3m/s）,但這帶來(lái)過(guò)高的壓降，能耗很大。采用擾流子強(qiáng)

化傳熱的換熱器，設(shè)備管側(cè)的污垢顯著減少。首先，由于流體的彌散流動(dòng)，介質(zhì)的溫度梯度

較小，抑制了污垢的形成、生長(zhǎng)；其次，由于彌散流素動(dòng)度很高（擾流子強(qiáng)化相當(dāng)于靜態(tài)攪

拌器），流體中的雜質(zhì)不易沉積成垢。

使用擾流子強(qiáng)化傳熱換熱器的清洗十分方便。短時(shí)期清洗時(shí)，可不抽出強(qiáng)化元件，用水

速為V>0.8m/s的清洗水沖刷管程即可。實(shí)驗(yàn)表明。當(dāng)水速達(dá)到0.8m/s時(shí)，水流將產(chǎn)生強(qiáng)

烈的彌散渦流，對(duì)管壁有很強(qiáng)的沖刷效應(yīng)。因此，可以比較干凈地除掉擾流子及管壁上的垢

物。如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后清洗，可抽出強(qiáng)化元件，分別清洗擾流子與管壁，這也很便于實(shí)施。

擾流子強(qiáng)化傳熱元件非常易于裝拆、安裝，日常維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)舊設(shè)備的革新挖潛尤

機(jī)械工業(yè)電站船用和發(fā)動(dòng)機(jī)制糖工業(yè)化學(xué)工業(yè)鋼鐵工業(yè)暖通空調(diào)

機(jī)器冷卻循環(huán)水冷卻中央冷卻原果汁加熱堿液冷卻鑄模冷卻區(qū)域供熱中心

乳液冷卻沖洗冷卻劑冷卻潤(rùn)滑油冷卻果漿水加熱酸冷卻連鑄機(jī)冷卻底艙加熱

液壓油冷卻傳動(dòng)油冷卻活塞冷卻劑冷卻萃取水加熱硫酸冷卻液壓油冷卻處理水加熱

潤(rùn)磨油冷卻活塞和渦輪機(jī)傳動(dòng)油冷卻碳酸氣果汁加工藝過(guò)程冷卻爐水冷卻游泳池加熱

窯爐水冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻重燃料油預(yù)熱熱循環(huán)水冷卻焦化廠(chǎng)水冷卻熱泵裝置

傳動(dòng)油冷卻柴油發(fā)電機(jī)站熱回柴汕預(yù)熱濃果汁加熱煤油冷卻乳液冷卻熱回收裝置

蒸壓器水冷卻收海水升溫糖漿加熱鹽溶液冷卻氨溶液冷卻加熱水預(yù)熱

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑冷氣輪機(jī)冷卻離岸和近海稀果汁加熱乙醇冷凝機(jī)器冷卻劑冷卻地?zé)嵴?/p>

卻蒸氣機(jī)冷卻中央冷卻果汁濃縮氯氣干燥壓縮機(jī)冷卻劑冷卻太陽(yáng)能站

熱量回收壓縮機(jī)冷卻潤(rùn)滑油冷卻進(jìn)料水冷卻空調(diào)裝置中的中央

工藝過(guò)程冷卻爐體、電極支座、變壓器冷卻

的冷卻

電解液的加熱和冷卻

汽車(chē)工業(yè)食用油加工造紙工業(yè)表面處理紡織工業(yè)制藥工業(yè)

淬火油冷卻食用油加熱廢水冷卻電解液冷卻紡織清洗劑熱乳液冷卻

油漆冷卻食用油冷卻清洗水冷卻油漆冷卻量回收懸浮液加熱

磷酸鹽處理液冷耐寒冷卻廢水蒸發(fā)電鍍?cè)±鋮s毛料清洗液加血漿加熱

卻脂肪酸冷卻熱回收系統(tǒng)除油浴加熱熱檸檬酸加熱

磷化液加熱牛奶冷卻木漿的凝縮磷化液加熱染料廠(chǎng)廢液冷輸液冷卻

巴氏殺菌卻維生素工藝過(guò)程

啤酒工藝處理染料廠(chǎng)廢液加

熱

水溶液冷卻

化纖工藝過(guò)程

板式換熱器系列產(chǎn)品

一、概述

板式換熱器設(shè)備是加熱、冷卻領(lǐng)域中最新型的設(shè)備之一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱效率高、

操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)，并具有處理小溫差的能力。板式換熱器作為一種高效節(jié)能產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于礦

山、冶金、石油、化工、機(jī)械、電力、醫(yī)藥、食品、輕紡、造紙、船舶、海洋開(kāi)發(fā)等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域、近

年來(lái)在集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)中的推廣尤為迅速。

我廠(chǎng)生產(chǎn)的BR、BRB、BZL系列板式換熱器，以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、暢銷(xiāo)全國(guó)各地，深受各行業(yè)用戶(hù)的贊譽(yù)。

此系列板式換熱器適用于各種介質(zhì)和物料的冷卻、加熱、蒸發(fā)、冷凝、消毒和余熱回收等工藝過(guò)程。

主要技術(shù)性能參數(shù)如下：

1、單板換熱面積：0.05m,-2.0m*

2、裝機(jī)面積：0.5而-700ml(在此范圍可實(shí)現(xiàn)任意規(guī)格

3、傳熱系數(shù)：2500-6000W/m'.'C(2150-5160KCal/m'.h.匕)

4、工作壓力：0.6-1.6Mpa

5、工作溫度：最高280℃

6、單臺(tái)最大處理量：1200m3/h

二、板式換熱器的特點(diǎn)：

1、傳熱系數(shù)較高

板片選用導(dǎo)熱系數(shù)較高的材料，如：不銹耐酸鋼、工業(yè)純鈦、碳素鋼、換熱器專(zhuān)用銅材等。經(jīng)冷沖

壓形成不同波紋形狀結(jié)構(gòu)，板片波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流。所以板式換熱器具有較高的傳

熱系數(shù)。在相同的情況下，其傳熱系數(shù)比一般鋼制管殼式換熱器高3-5倍。換熱面積緊為管殼式換熱面

積的1/3T/4。

2、結(jié)構(gòu)緊湊

由于傳熱板片緊密排列，板間距較小，面板片表面經(jīng)沖壓成形的波紋又大大增加了有效換熱面積，

故單位容積中容納的換熱面積很大，占地面積明顯少于同樣換熱面積的管殼式換熱器，同時(shí)相對(duì)?金屬消

耗小，重量輕，一般無(wú)需特殊的地基，而且現(xiàn)場(chǎng)裝拆時(shí)不用占額外的空間。

3、可靠耐用

我廠(chǎng)生產(chǎn)板式換熱器密封墊利用雙密封結(jié)構(gòu)原理，增加了膠墊與板片的內(nèi)磨擦力，使膠墊的滑移量

大大減?。煌瑫r(shí)采用了較好的蜂窩狀周邊剛性結(jié)構(gòu)，把膠墊緊緊鎖在里側(cè)，使得換熱器整體密封性能大

大提高。

4、清潔方便

由壓緊螺栓緊密組裝的板片，將壓緊螺栓卸掉后，即可松開(kāi)板片，或卸下板片進(jìn)行機(jī)械清洗或手工

清洗，這對(duì)需要經(jīng)常進(jìn)行清洗的換熱設(shè)備十分方便。

5、多種介質(zhì)換熱

如果板式換熱器有中間隔板，則一臺(tái)設(shè)備可進(jìn)行三種或三種以上（多個(gè)中間隔板）介質(zhì)的換熱。在乳

品加工中常采用多介質(zhì)換熱的板式換熱器。管光式換熱器就無(wú)法實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備中進(jìn)行多種介質(zhì)的換熱。

6、很容易改變換熱面積或流程組合

只要增加（或減少）幾張板片，即可達(dá)到需要增加（或減少）的換熱面積。改變板片的排列，或更換幾

張板片即可達(dá)到所要求的流程組合，適應(yīng)新的換熱工況?？纱蟠蠼档凸こ痰目偼顿Y費(fèi)用，更加顯示出板

式換熱器的經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

三、板式換熱器結(jié)構(gòu)

板式換熱器的重要部件及其功能

序號(hào)部件名稱(chēng)功能及作用

1前支柱支承換熱器重量，使整臺(tái)換熱器成為一體。

2活動(dòng)壓緊板與固定壓緊板配對(duì)使用，可在上導(dǎo)桿上滑動(dòng)，以便拆裝檢查維修。

承受板片的重量，并保證安裝時(shí)使板片在其間滑動(dòng)，導(dǎo)桿通常比換

3上下導(dǎo)桿

熱板組長(zhǎng)，以便松開(kāi)壓緊螺栓滑動(dòng)各板檢查。

4密封墊片防止流體混合或泄漏，并使之在不同板片間分配,

5換熱板片提供介質(zhì)流道及換熱面積。

6固定壓緊板不與流體接觸，用夾緊螺栓緊固后壓緊墊片，保證密封。

7壓緊螺栓及螺母壓緊板片組，使換熱器整體化并保證密封。

四、常用板式換熱器型號(hào)表示方法

1、板式換熱器表示方法

2、板式換熱器框架形式

序號(hào)框架形式代號(hào)

1雙支撐框架式I

2帶中間隔板雙支撐框架式II

3帶中間隔板三支撐框架式III

4懸臂式IV

5頂桿式V

6帶中間隔板頂桿式VI

7活動(dòng)壓緊板落地式(普通式)VII

3、板式換熱器墊片形式

丁脂橡膠三元乙丙橡膠械橡膠氯丁橡膠硅橡膠石棉纖維板

NEFCQA

注：食品、醫(yī)藥用墊片材料的代號(hào)，在相應(yīng)墊片代號(hào)后面加S。

4、表示方法示例

BR0.3T.6T5-N-I或BR0.3T.6T5-N波紋形式為人字形，單板公稱(chēng)換熱面積為0.3廣，設(shè)計(jì)壓力

為L(zhǎng)6Mpa,換熱面積為15肝，用丁腦墊片密封的雙支撐框架結(jié)構(gòu)的板式換熱器，

五、傳熱板片及密封墊片

H前我廠(chǎng)的板式換熱器所使用的傳熱板片及密封墊片材料如下：

傳熱板片材料及板厚

材料名稱(chēng)材料牌號(hào)適用場(chǎng)合板厚(mm)

SUS304.SUS321適用于酸、堿介質(zhì)腐蝕較嚴(yán)重場(chǎng)合。0.6?0.8

耐酸耐熱不銹鋼

SUS316、SUS316L適用于氯離子含量V25PpM

制堿、制鹽、海水、低溫冷凍

工業(yè)純鈦TAL

適用于敘離子含量＞60PPM

換熱器專(zhuān)用銅材H68、HSn62-l海水、低溫冷凍場(chǎng)合。

各種墊片材料

密封墊片名稱(chēng)耐蝕性能及適用場(chǎng)合使用溫度

丁騰膠墊耐油、適用于一般工況場(chǎng)合-20-120*0

氯丁膠墊耐油、適用于一般工況場(chǎng)合-20-150'C

-20-150C（普通）

三元乙丙膠墊耐酸、耐堿、耐鹽、氯化物及有機(jī)溶劑等嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)合

-20T80C（高溫）

食品膠墊適用于各種食品介質(zhì)場(chǎng)合-20-150,0

氟膠墊耐高溫、耐酸堿、油類(lèi)、試劑等場(chǎng)合0T80C

硅膠墊適用于高溫場(chǎng)合-65-230*C

六、流程與接管方位

板式換熱器的流程是一定數(shù)量的板片按一定方法組成的。如圖所示，組裝時(shí)A板和B板交替顛倒排列，

A、B板間形成網(wǎng)狀通道，冷熱介質(zhì)由于密封墊片的作用分別流入各自的通道內(nèi)形成間隔流動(dòng)，從而使冷熱

介質(zhì)通過(guò)傳熱板片進(jìn)行熱交換。

圖2板式換熱器的流程組合形式很多，都是采用不同的換向板片和不同的組裝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，流程

組合形式可分為單流程，多流程和混合流程，如圖3所示，要根據(jù)工藝條件來(lái)選擇換熱器的流程組合。

流程組合標(biāo)記示例：熱介質(zhì)是2程，每個(gè)流程內(nèi)并聯(lián)8個(gè)流道

圖3板式換熱器的流程組合形式不同，其接管方位也多種多樣。各種接管形式對(duì)應(yīng)的熱、冷介質(zhì)流

程數(shù)如表一。

表一

接管形式熱介質(zhì)流程數(shù)冷介質(zhì)流程數(shù)

I11

II12

III13或1

IV21

V2或42或4

VI23或1

VII3或11

VIII32

IX33

各種接管形式的接管位置見(jiàn)圖4,圖中RJ：熱介質(zhì)進(jìn)出口：RC:熱介質(zhì)出口：LJ：冷介質(zhì)進(jìn)口：LC：冷

介質(zhì)出口。

七、安裝要求

1、按隨機(jī)設(shè)備總圖預(yù)埋地腳螺拴。

2、將設(shè)備對(duì)準(zhǔn)地腳螺栓停放平穩(wěn)。

3、擰緊地腳螺栓，使設(shè)備水平（通過(guò)減震墊或墊鐵的方式）。

4、設(shè)有夾緊的設(shè)備按夾緊程序夾緊；清除法蘭端面及管口內(nèi)的雜物，按法蘭端面配做密封型片

5、當(dāng)運(yùn)用汽-液熱交換時(shí)，汽體的入口應(yīng)在上面。

6、按管、夾緊連接法蘭；其它按工程設(shè)計(jì)圖紙和使用條件配備所需的輸入泵、液壓閥、限流閥、壓

力表及自控閥門(mén)等。

八、設(shè)備操作及故障處理

（一）開(kāi)機(jī)

1、設(shè)備運(yùn)行前，應(yīng)檢查各夾緊螺栓有無(wú)松動(dòng)，如有松動(dòng)應(yīng)均勻擰緊，擰緊時(shí)應(yīng)保證兩壓緊板平行

2、打開(kāi)設(shè)備接管處的各介質(zhì)出口閥門(mén)；在流量、壓力均低于正常操作的狀態(tài)下，緩緩打開(kāi)冷側(cè)的進(jìn)

口阿：觀(guān)察設(shè)備之異常時(shí)調(diào)整各進(jìn)出口閥門(mén)，使流量、壓力均滿(mǎn)足工藝要求達(dá)到正常工作狀態(tài)。

3、換熱器