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物理定律解釋了一個係統的能量會持續流動，直到達到平衡。根據熱力學定律，由於兩個係統之間的熱量或溫差，熱量從一個係統流向另一個係統。換熱器是根據平衡原理工作的。熱交換器在流體之間的熱傳遞中起著最重要的作用。熱交換器有多種類型，板式換熱器是其中的一種。板式換熱器從表麵提取熱量，將冷流體與熱流體分離。本文主要闡述了板式換熱器的各個方麵。
什麼是板式換熱器?
一個板式換熱器用一係列的金屬板來傳遞熱量一種液體到另一種液體．這些板彼此定位以創建通道的係列，以便流體可以在它們之間移動。在20世紀20年代，Richard Seligman博士發明了板式換熱器（PHE）。
在傳統的熱交換器上，板式熱交換器的主要益處是由於該流體暴露於較大的表麵積，流體分布在板上。這增加了傳熱速率並顯著加速了溫度變化的速率。
目前，板式換熱器的應用非常廣泛，非常小的焊接設計使用了數以百萬計結合鍋爐在熱水部分。具有這種小尺寸的高傳熱效率增加了國內熱水（DHW）的流動結合鍋爐．
小型板式換熱器對家庭供暖和熱水有很大的影響。大型商業模式在鋼板之間使用墊片，而小型商業模式則傾向於焊接。
板式換熱器的工作原理
板式換熱器是一種包含一係列金屬板在流體之間傳遞熱量的換熱器。的板式換熱器工程在這方麵熱力學原理．在這些交換器中，每個板都有一個密閉的空心管殼。
所述板以這樣一種方式排列，即發展出薄的矩形通道來通過半片交換熱量。流動的液體在這些扭曲而狹窄的通道之間流動。
這種交換器的板被墊圈包圍，以控製流體的流動。這些墊圈的排列方式使隻有一種液體(如被加熱的油)分布在一個板上，而另一種液體(如熱水)分布在下一個板上。下圖表示相鄰的兩塊板。
在這種布置之後，冷和熱流體交替通過板，由此發生熱交換。板材具有大的表麵積;因此，它們提供比管狀熱交換器優異的傳熱速率。
如上圖所示，冷卻液入口(藍色)在底部，冷卻液出口在頂部，熱液出口(紅色)則相反。冷卻的流體向上流動，被冷卻的流體向下流動，通過板傳遞熱量。這一過程完成後，加熱介質最終冷卻，冷卻介質加熱。
傳熱原理和設計的換熱器換熱器，其特點是其緊湊的設計，低熱損失，廣泛的應用，靈活的操作，高傳熱效率，小安裝麵積，方便的安裝和清潔功能。
為了更好的理解，請觀看下麵的視頻:
板式換熱器的零件和功能
板式換熱器主要有以下幾個部分:
- 盤子
- 帶著梁
- 固定板
- 支持列
- 壓盤
- 引導欄
- 收緊裝置
- Phe板和墊圈
1）盤子
單板熱交換器最多可包含700個板。當板塊壓縮時，板角落中的孔產生恒定的隧道或歧管，允許流體流過板塊並離開裝置。
熱交換器的薄板之間的空間形成了一個緊密的通道，冷熱流體交替穿過，提供了非常小的傳熱阻力。
2）攜帶梁
上部安裝在支撐柱和壓力板和交換器板的固定板之間。
讀也:雙管換熱器的工作原理
3)固定板
固定板是板式換熱器的基本部件。正如這個板的名字所代表的，它是一個固定的框架板。換熱管一般與固定板連接。
4)支持列
這是公共衛生部門不可移動的部分。導杆和承載梁安裝在這部分上。
讀也:殼體和管交換器的類型
5)壓盤
板式換熱器具有與交換器承載梁連接的可移動壓力板框架。這個框架壓縮交換器的板。
6）引導欄
該部分將壓力板和熱交換器板向下引導。
7)加強單位
它是用來壓縮的框架組件的板包。它有緊固墊圈、緊固螺母和緊固螺栓。
板式換熱器板和墊片
板的包裝安裝在壓板和固定框架板之間。這個板包是通過擰緊兩塊板之間的螺絲來壓縮的。的墊圈蓋上板來調節流量。
閱讀更多:工作的墊片
板式換熱器的類型
板式換熱器具有以下主要類型：
- 墊片板式換熱器
- 釺焊熱交換器
- 焊接板式換熱器
- Semi-Welded熱交換器
- 板框式換熱器
1)墊片板式換熱器
這種熱交換器采用頂級質量的墊圈和結構。這個墊片密封板，防止泄漏。您可以輕鬆地移除該交換器的板，以進行更換、擴展或清洗板，這大大降低了維護成本。
2)釺焊板式換熱器
釺焊板式換熱器被廣泛應用於製冷和工業領域。由於不鏽鋼板是用銅釺焊的，因為它具有優良的耐腐蝕性。
這些類型的板式換熱器是經濟上的優越選擇，因為其緊湊的設計和卓越的效率。
釺焊板式換熱器的優點:
- 它是最常用的交換器
- 它的熱損失小
- 這些交換機的設計緊湊
- 他們的成本很低
3)焊接板式換熱器
這些熱交換器的工作原理與墊片熱交換器相同，但這些熱交換器的板是相互焊接的。
這些具有優異的耐久性，最適合運輸熱流體和腐蝕性物質。這些交換機有焊接板;因此，您不能像板和框架熱交換器一樣機械地清潔板。
4)半焊接板式換熱器
這種熱交換器是由墊片板和焊接板組成的。它有一對相互焊接的兩塊板，然後一個墊片與另一對板，這樣一種流體可以通過焊接的流過，另一種流體可以通過墊片的部分。
板式熱交換器的這種布置使修理變得容易。因此，這種交換器也可以在另一端輸送更強大的流體。
這些交換器的液體損失風險很小，非常適合運輸昂貴的材料。
5)板框式換熱器
其中板材產生框架的熱交換器被稱為板和框架熱交換器。該交換器由框架中的波紋板組成。該結構產生高壁剪切應力和湍流，導致耐汙染性高和高傳熱速率。
這個熱交換器有墊圈。該墊片除起到密封作用外，還能引導液體流動，並沿板邊的凹槽安裝。
板框式換熱器是在中、低壓下進行液體與液體之間的熱量交換。在高溫和高壓下，你可以安全地使用板框熱交換器而不需要墊片。這種類型的換熱器具有很高的靈活性，因為板可以在各種情況下壓縮或增加。
板材和框架熱交換器的特性如下：
- 板和框架熱交換器具有簡單快捷的組裝和拆卸。
- 它具有通過去除或添加熱板來使用不同的工作條件來改變流速。
- 該交換機的墊圈具有高成本。
- 由於墊圈的操作，該熱交換器限製了最大溫度和壓力。
- 它具有高成本，因為其模具和複雜的設計。
- 我們不能使用不適合焊接的材料，比如鈦。
板材和框架熱交換器的設計
板式換熱器(PHE)是專門設計用於低壓流體和中壓流體之間的傳熱。釺焊、半焊接和焊接式換熱器用於高壓流體之間的熱交換。
與通過腔室運行的管道不同，這種交換器有兩個交替的腔室，它們通常很薄，較大的表麵通過波紋金屬板分開。
鋼板采用不鏽鋼製成，因為鋼具有較高的耐腐蝕性、強度和耐溫性。
板式熱交換器是由多個板相互安裝而成的一係列通道，流體可通過這些通道流動。橡膠墊圈用來把這些板分開。這個墊片附著在鋼板邊緣周圍的零件上。
兩個相鄰板之間的間隙產生流體流動的通道。
板角上的出、進孔允許冷熱介質通過換熱器的交替通道，使板端始終與冷媒和熱媒接觸。
板式換熱器采用多板換熱器，交換麵積可達數千平方米。
板式換熱器熱轉印
在板式換熱器上流動的流體的換熱係數可由下式求得:
在上述方程式中：
Δt.米=有效平均溫差
A =板的總麵積
U =總傳熱係數
您可以通過以下給定的公式計算板的總麵積：
在上麵的等式中：
Np=板數量
一個p每片麵積
總傳熱係數可由下式求得:
在哪裏
h熱=熱流體對流換熱係數
h寒冷的=冷流體的對流傳熱係數
tp=板厚
kp=板導
RF，Hot.=熱流體汙垢因子
Rf，冷=冷液汙垢因子
換熱器的換熱速率可以用兩種不同的方法計算:
- 對數平均溫差
- 熱效果
給定的公式可以通過應用第一種方法來計算傳熱：
Δt.lm=對數平均溫差
F=校正因子
Δt.lm可以通過以下給定的公式計算：
上式表示平行流換熱器的溫差。該溫度進一步計算如下:
求板框式換熱器換熱率的第二種方法是實際換熱與最高理論換熱的比值:
板式換熱器的優缺點
板式換熱器的優點
- 板式換熱器設計簡單。
- 這些類型的熱交換器的熱傳熱率大於殼管式換熱器．
- 交換器拆卸不需要額外的空間。
- 他們有簡單的維護和清潔。
- 板式換熱器的體積比普通換熱器小殼管式換熱器．
- 它有一個小的結垢因素。
- 它易於修複和洗滌。
- 這些交換器的安裝成本很低。
板式換熱器的缺點
- 這些交換器密封性差，容易泄漏。
- 板式換熱器比管式換熱器具有較大的流動阻力。
- 這些具有高壓下降。
- 它具有較高的堵塞指數，特別是流體中的懸浮物。
- 密封材料的耐熱性限製了工作溫度。
- 它的工作壓力有限，一般小於1.5 MPa。
- 密封不足會導致泄漏並使更換困難。
板式換熱器的應用
板式熱交換器用於以下應用：
- 熱泵隔離
- 搗碎機
- 乙二醇冷卻器
- 冷卻塔隔離
- 潤滑油冷卻器
- 批量加熱和冷卻
- 自由冷卻
- 熱回收換熱器
- 工藝加熱和冷卻
- 熱水器
- 廢熱回收
FAQ部分
板式換熱器效率高嗎?
板式換熱器是一種高效的熱交換器。板式換熱器的效率在90%左右。
板式熱交換器的用途是什麼?
板式熱交換器是合適的交換器，以在低壓和中壓流體之間交換熱量。它們用於鍋爐，壓縮機，自由冷卻和醪液冷卻器應用。
哪種熱交換器最好?
由於兩側的湍流，板式熱交換器最有效。高湍流和高傳熱速率對於甚至流動分布很重要。板式熱交換器僅限於低粘度流體。
板式換熱器是誰發明的?
在1923年,理查德·塞利格曼博士發明了板式換熱器。
板式換熱器持續多久？
一個熱交換器可以連續工作多達10年．