[color=var(--weui-FG-HALF)]板式换热器结构及常用分类板式换热器（Plate Type Heat Exchanger）是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
基本结构组成原理可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成，板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管，同时又合理地将冷热流体分开，使其分别在每块板片两侧的流道中流动，通过板片进行热交换。
板式换热器的优化设计计算，就是在已知温差比NTUE的条件下，合理地确定其型号、流程和传热面积，使NTUp等于NTUE。
基本分类一般情况下，主要根据结构来区分板式换热器，也就是根据外形来区分，可分为四大类：①可拆卸板式换热器（又叫带密封垫片的板式换热器）、②焊接板式换热器、③螺旋板式换热器、④板卷式换热器（又叫蜂窝式换热器）。
其中，焊接板式换热器又分为：半焊接板式换热器、全焊接板式换热器、板壳式换热器、钎焊板式换热器。
常用的其它分类：
1、根据单位空间内的换热面积的多少，板式换热器属于紧凑式换热器，主要是与管壳式换热器进行比较，传统的管壳式换热器占地较大；
2、根据工艺用途，有不同的叫法：板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器；
3、根据流程组合，分为单程板式换热器和多程板式换热器；
4、根据两种介质的流动方向，分为顺流（并流）板式换热器、逆流板式换热器、交叉流（横流）板式换热器；
5、按照流道的间隙大小，分为常规间隙板式换热器和宽间隙板式换热器；
6、还可按照波纹对板式换热器进行更详细的区分；
7、按照是否是成套产品，可分为单机板式换热器、板式换热器机组。
板式换热器选型设计的基本原则板式换热器选用主要考虑参数为：换热器材质、工作压力、设计温度、介质特性、经济性等。在可比条件下，以同样的阻力损失来获得最高的传热系数也是衡量的一项主要标准。
板型选择
板片型式或波纹式应根据换热场合的实际需要而定。对流量大允许压降小的情况，应选用阻力小的板型，反之选用阻力大的板型。
根据流体压力和温度的情况，确定选择可拆卸式，还是钎焊式。
确定板型时不宜选择单板面积太小的板片，单板面积过小，则板片数目多，占地面积大，板间流速偏小，传热系数过低；反之，单板面积过大，则板片数目少，占地面积小，阻力降增大，难以保证适当的板间流速。对较大的换热器更应注意这个问题，因此一般单板面积可换角孔流速为6m/s左右考虑。
流程和流道的选择
流程指板式换热器内一种介质同一流动方向的一组并联流道，而流道指板式换热器内，相邻两板片组成的介质流动通道。一般情况下，将若干个流道按并联或串联的方式连接起来，以形成冷、热介质通道的不同组合。
流程组合形式应根据换热和流体阻力计算，在满足工艺条件要求下确定。两侧流体的流量大致相当时，应尽量按等程布置；当两侧流体的流量相差较大时，则流量小的一侧按多流程布置或采用不等截面通道的板式换热器。
另外，当某一介质的温升或温降幅度较大时，也可采用多流程。有相变发生的一侧一般均为单流程，且接口方式为上进下出。在多流程换热器中，一般对同一流体中各流程中应采用相同的流道数。换热器压降修正系数，单流程时取1.2~1.4,2~3流程取1.8~2.0,4~5流程取~2.6~2.8。
虽然板式换热器各板间流速不等，但在换热和流体阻力计算时，仍以平均流速进行计算。“U”形单流程的接管都固定在压紧板上，其拆装较为方便。
板间流速的选取
流体在板间的流速影响换热性能和压力降。尽量使换热系数小的一侧得到大的流速，并且尽量使两流体换热面两侧的换热系数相等或相近，得到较高的传热系数，从而得到最佳的传热效果。
流速高，传热系数高，阻力降也增大；反之，则相反，一般取板间流速为0.2-0.8m/s，且尽量使两种流体板间速度一致。流速小于0.2m/s时，流体达不到湍流状态，且会形式较大的死角区；流速过高会导致阻力降剧增，气体板间流速一般不大于10m/s。
流向的选取
单相换热时，逆流具有最大的平均温差，一般在板式换热器的设计中要尽可能把流体布置为逆流。两侧流体为等流程时，为逆流；当两侧流体为不等流程时，顺流与逆流交替出现，平均温差要小于纯逆流时。
压降校核
在板式换热器的设计选型时，一般对压降有一定的要求，所以应对其进行校核。如果校核压降超过允许压降，需重新进行设计选型计算，直到满足工艺要求为止。
关于传热系数和压降的计算，由各个厂家产品的性能曲线计算得到。性能曲线（准则关联式）一般来自于产品的性能测试。对于缺少性能测试的板型，也可通过参考尺寸法，根据板型的特性几何尺寸获得板型的准则关联式，国际上的一些通用软件均采用这种方法。
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其它注意事项
1、含有泥沙脏物的流体宜经过过滤后进入换热器。
2、温差较小侧流体的接口处流速不宜过大，应能满足压力降的要求。
板式换热器的16个优缺点想用板式换热器，可以先来了解下它的优缺点，做到心中有数。
1.传热系数高：由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，其换热系数在3000～4500kcal/㎡·°C·h，一般认为比管壳式的高约3~5倍。
2.对数平均温差大，末端温差小： 在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃。
3.占地面积小：板式换热器板片紧密排列，结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，与板式换热器相比占地面积和占用空间较少，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/8。
4.容易改变换热面积或流程组合：板式换热器板片为独立元件，可按要求随意增减流程，形式多样，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，可适用于各种不同的、工艺的要求。而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
5.重量轻：板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
6. 价格低：采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。
7. 制作方便：板式换热器的传热板是采用冲压加工，标准化程度高，并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。
8. 容易清洗：框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。
9. 热损失小：板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。
10. 容量较小：约为管壳式换热器的10%~20%。
11. 单位长度的压力损失大：由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。
12. 不易结垢：由于内部充分湍流，所以不易结垢，结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10。
13. 工作压力不宜过大，可能发生泄露：板式换热器采用密封垫密封，介质温度应在低于250℃以下，否则有可能泄露。
14. 易堵塞：由于板片间通道很窄，一般只有2~5mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。
15.使用寿命长： 板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制，可耐各种腐蚀介质，胶垫可随意更换，并可方便在、拆装检修。
16.不串液:板式换热器密封槽设置泄液液道，各种介质不会串通，即使出现泄露，介质总是向外排出。
板式换热器的几个公式
(1)求热负荷Q
(2)求冷热流体进出口温度
(3)冷热流体流量
(4)求平均温度差Δtm
(5)选择板型
若所有的板型选择完，则进行结果分析。
(6)由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin，Ｎmax
(7)取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）
(8)取N的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。
(9)求Re，Nu
(10)求a，K传热面积Ｆ
(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮ
(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降Δp
(14) 若Δp＞Δ允，做（８）；
若Δp≤Δ允，记录结果，做（８）。
注:
1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。
2．当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2
3. 修正系数β一般0.7～0.9。
压降修正系数ф，单流程ф度=1～1.2 ，二流程、三流程ф=1.8～2.0，四流程ф=2.6～2.8。a1、a2、a3、a4、a5为常系数。
选型计算各公式符号意义及单位
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