讓我們來(lái)了解一下板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)。
板式換熱器是由一組波紋金屬板組成，板上有四個(gè)角孔，供傳熱的兩種流體通過(guò)。金屬板片安裝在一個(gè)側(cè)面有固定板和活動(dòng)板的框架內(nèi)，并用夾緊螺栓夾緊。板片上裝有密封墊片，將流體通道密封，并且引導(dǎo)流體交替地流至各自的通道內(nèi)，形成熱交換。流體的流量、物理性質(zhì)、壓力降和溫度差決定了板片的數(shù)量和尺寸。波紋板不僅提高了湍流程度，并且形成許多支撐點(diǎn)，足以承受介質(zhì)間的壓力差。金屬板和活動(dòng)壓緊板懸掛在上導(dǎo)桿，并由下導(dǎo)桿定位，而桿端則固定在支撐柱上。
由此可見(jiàn)，板式換熱器的結(jié)構(gòu)非常緊湊，冷熱介質(zhì)在厚度只有0.5～0.7mm的金屬波紋板的兩側(cè)一般都是逆流通過(guò)，板間通道橫截面多變、曲折，有效地使流體產(chǎn)生湍流，從而降低了液膜的熱阻；同時(shí)采用這么薄的金屬板做成板片，降低了壁面的熱阻，因污垢很薄，故其熱阻也非常小，同時(shí)還不會(huì)出現(xiàn)像殼管式換熱器那樣的旁通流，因此傳熱系數(shù)通常是殼管式的3～5倍。另外在設(shè)計(jì)流道時(shí)，一般是冷介質(zhì)在外側(cè)，熱介質(zhì)在內(nèi)側(cè)，保證了熱介質(zhì)放出的熱量被冷介質(zhì)所吸收。
事實(shí)上，我們的設(shè)計(jì)時(shí)也是這么考慮的，換熱量=熱介質(zhì)放出的熱量=冷介質(zhì)吸收的熱量，只不過(guò)考慮到使用一段時(shí)間后，板片表面可能會(huì)結(jié)垢，所以會(huì)考慮一定的設(shè)計(jì)余量來(lái)彌補(bǔ)。
我想很多客戶是把換熱效率和傳熱系數(shù)混為一談了，換熱量（Q）=傳熱面積(A)×傳熱系數(shù)(K)×對(duì)數(shù)平均溫差（Δt），當(dāng)兩側(cè)介質(zhì)的類型、進(jìn)出口溫度和流量確定后，換熱量核對(duì)數(shù)平均溫差是可以計(jì)算出來(lái)的，要確定傳熱面積就是計(jì)算出傳熱系數(shù)。由此可見(jiàn)，當(dāng)以上參數(shù)確定后換熱面積和傳熱系數(shù)是成反比的，傳熱系數(shù)越大，換熱面積就越小，自然換熱器的價(jià)格也就越低，這才應(yīng)該是客戶真正關(guān)心的。但是傳熱系數(shù)的影響因素很多，計(jì)算極為復(fù)雜。對(duì)于同一臺(tái)換熱器來(lái)說(shuō)，不同的換熱介質(zhì)、溫度和流量，傳熱系數(shù)也相去甚遠(yuǎn)。這個(gè)一般都是用專用的軟件才能計(jì)算出來(lái)的。還有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)，傳熱系數(shù)也并非越高越好，表面上看，傳熱系數(shù)高，換熱面積小，成本就少啊。但是換熱面積小了，板片數(shù)量自然也少了，也就是說(shuō)流體通過(guò)的通道截面積也小了，同樣的流量要通過(guò)，流體在流道內(nèi)的流速就快了，流體阻力自然就高了，這就要求水泵的揚(yáng)程和功率就上升了，反而增加了能耗，同時(shí)對(duì)換熱器的壽命也有影響。
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