板式換熱器是由傳熱板片、密封膠墊、框架和夾緊螺栓等主要零部件組成。是用薄金屬制成具有一定形狀波紋的換熱板片，然后疊裝而成達(dá)到一種換熱器，工作流體在兩塊板片所形成的窄而曲折的通道中流過(guò)，冷熱流體依次通過(guò)各個(gè)流道，中間隔一層板片，通過(guò)此板片進(jìn)行換熱。

傳熱板片四個(gè)角開(kāi)有角孔，鑲貼有密封膠墊的傳熱板片安裝在固定夾緊板和活動(dòng)夾緊板之間的框架上，用夾緊螺柱夾緊。傳熱板片波紋為人字形，相鄰板片具有反方向的人字形溝槽，溝槽的交叉點(diǎn)相互支撐形成接觸點(diǎn)，介質(zhì)流動(dòng)時(shí)形成湍流，從而獲得很高的傳熱效率。

板式換熱器是以波紋為傳熱面的新型、高效換熱器，它具有如下特點(diǎn)：

1、使用壽命長(zhǎng)：傳熱板片壓制成型時(shí)，采用合模新工藝，保證了板片均勻壓制，波紋尺寸精確，使得傳熱板片各部分耐腐蝕能力及機(jī)械強(qiáng)度均勻，從而延長(zhǎng)了板式換熱器的使用壽命。

2、拆裝清洗方便，甚至可以不必完全拆開(kāi)僅把壓緊螺栓松開(kāi)就可抽出板片清洗，更換墊片，更換板片。

3、傳熱板片流道四周采用加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，波紋尺寸合理，使得各接觸點(diǎn)分布均勻，提高了耐壓能力；波紋采用流線型，避免流動(dòng)死區(qū)，流道當(dāng)量直徑大，阻力損失小。

4、板式換熱器傳熱系數(shù)高，一般可達(dá)到4000-7000W/m2(介質(zhì)同為水-水)。傳熱板片波紋結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，有利于強(qiáng)化傳熱，可以使介質(zhì)在較低流速下形成激烈的湍流，結(jié)垢可能性降低，傳熱效率高。

一、板式換熱器技術(shù)特點(diǎn)

BR、BRB系列板式換熱器是我公司采用德國(guó)技術(shù)（引進(jìn)V系列壓型、落料模具技術(shù)）研制的新一代產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)和制造時(shí)采用了計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)，并對(duì)常見(jiàn)的工況進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬，從而保證了設(shè)計(jì)與工況的一致性。

板式換熱器的結(jié)構(gòu)和一般特點(diǎn):

板片組包括一定數(shù)量的傳熱板片，根據(jù)傳熱面積的需要確定。

板片上的密封墊片保證流道相互密封。密封墊片還決定換熱器中流體流動(dòng)的方向。

框架是用緊固螺栓將板片固定。

進(jìn)出口介質(zhì)的接口通常在換熱器的固定壓緊板上。在多通道情況下，連接口必須在固定壓緊板上。

相鄰的板形成流道分別走熱和冷介質(zhì)。

通常，單通道換熱器用于兩種介質(zhì)100%逆流。所有接口均位于固定壓緊板上，便于安裝和維修。

若兩種介質(zhì)的流道數(shù)相同，可達(dá)100%的逆流。

安裝迅速，維修方便。

二、板式換熱器的主要技術(shù)改進(jìn)特點(diǎn)：

（一）換熱器的傳熱板片：

采用進(jìn)口浦項(xiàng)制鐵、日本金屬株式會(huì)社、德國(guó)克虜伯不銹鋼板材或日本神戶制鋼的鈦板，在1萬(wàn)噸板式換熱器專用油壓機(jī)上一次壓制成形，避免了重復(fù)沖壓,板片沖壓時(shí)采用雙面涂油覆膜技術(shù)，保證板片成型精度高，板片減薄量控制在0.1mm, 模具為組合式合模即整個(gè)模具由若干塊小模具拼裝而成即保證板片沖壓成型應(yīng)力均勻同時(shí)當(dāng)其中某塊模具出現(xiàn)磨損時(shí)可迅速更換,保證模具的精度,板片設(shè)計(jì)采用超細(xì)網(wǎng)格的數(shù)值模擬技術(shù)結(jié)合精密的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法，設(shè)計(jì)出流動(dòng)和傳熱性能優(yōu)越的換熱板片；板片在低流速下能夠產(chǎn)生高湍流及高換熱系數(shù)；板片在一定的換熱系數(shù)下具有更小的阻力系數(shù)；“人”字形波紋板片在板片之間形成多達(dá)數(shù)千個(gè)接觸點(diǎn)，壓制的板片具有極高的精度，它使得板片之間的接觸點(diǎn)承壓均勻，從而能承受高達(dá)25bar以上的壓力。

1、板片剛度好。因此墊片的厚度和寬度（即體積）要大許多，在同樣的工作壓力下，墊片在單位體積上的壓力要小許多，因此永久變形小，使用壽命長(zhǎng)。

2、傳熱系數(shù)高，高效節(jié)能，是因?yàn)橐后w進(jìn)入板式換熱器板間后，湍流非常發(fā)達(dá)，湍流的形成與板片間的支撐觸點(diǎn)有很密切的關(guān)系，眾多的支撐觸點(diǎn)使換熱器的換熱能力得到提高，承壓能力得到加強(qiáng)。

3、板間距即波紋高度或墊片槽深度比普通型高25%，延長(zhǎng)了液體在板間的換熱時(shí)間，從而使傳熱更充分，增大了冷熱介質(zhì)溫差，提高了熱效率，最小換熱溫差僅為1℃。

4、不等截面板式換熱器的優(yōu)點(diǎn)：

A不等截面板式換熱器是將板片壓制成兩側(cè)流體通道橫截面積不等的波紋，然后把兩片（A板和B板）流體通道橫截面積大的波紋的一面相對(duì)組成寬流道，把兩片板片（B板和A板）流體通道橫截面積小的波紋的一面相對(duì)組成窄流道。

寬窄流道橫截面積之比約為2：1。大多數(shù)供熱場(chǎng)合冷介質(zhì)流量比熱介質(zhì)流量大，讓大流量的冷介質(zhì)走寬流道，讓小流量熱介質(zhì)走窄流道,在單流程的情況下，可使冷熱介質(zhì)在板間的流速接近或相等，這樣可提高板式換熱器的換熱能力，即提高換熱系數(shù)。同時(shí)保證寬流道介質(zhì)不堵塞及較小的壓降。

B不等截面板式換熱器的接管都在一側(cè)，可使設(shè)備更有利于安裝、調(diào)試和維護(hù)。

C在冷熱介質(zhì)處理量不等的情況下，選用不等截面板式換熱器可以減少一定的設(shè)備選用面積，可減少部分設(shè)備投資，一般減少20%。

D不等截面板式換熱器板間介質(zhì)采用對(duì)角逆流的形式，更有利于冷熱介質(zhì)的熱交換。

(窄流道板片/寬流道板片)

(上圖中深色為寬流道板間距流通面積為窄流道的1.3或2或2.5或3倍，板間距6～8mm)

5、板片進(jìn)口分流區(qū)采用網(wǎng)格狀設(shè)計(jì)

板片的進(jìn)口分流區(qū)設(shè)計(jì)有流線引導(dǎo)槽，它具有拉近不同流道上的流動(dòng)阻力之差別的作用，使得流體在板片換熱區(qū)域均勻分布，從而避免了不均勻流量分配和流動(dòng)死角所帶來(lái)的換熱效率下降，點(diǎn)蝕和結(jié)垢等弊端。對(duì)于寬度較大的板片，還增加了順等勢(shì)線均壓槽，從而形成了流線引導(dǎo)槽和順等勢(shì)線均壓槽交叉形成的阻力很小，具有近乎完美的均流作用的網(wǎng)格狀進(jìn)口分流區(qū)。同時(shí)分流區(qū)還起到快速形成紊流強(qiáng)烈換熱的作用，使分流區(qū)提前參與換熱，有效的提高了換熱長(zhǎng)度，減少換熱面積。（普通板片分流設(shè)計(jì)的弊?。涸谕橇鲿r(shí)冷介質(zhì)若從左側(cè)進(jìn)出板片，在短路效果作用下冷介質(zhì)在板片左側(cè)易形成紊流高效換熱區(qū)，右側(cè)則易形成流動(dòng)死區(qū)；而熱介質(zhì)從右側(cè)進(jìn)出板片，在短路效果作用下熱介質(zhì)在板片右側(cè)易形成紊流高效換熱區(qū)，左側(cè)則易形成流動(dòng)死區(qū)；使換熱效果惡化）。

6、板片懸掛定位鎖定系統(tǒng)

板片采用燕尾槽形狀的懸掛定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)有三個(gè)功能：

懸掛:將板片懸掛在上導(dǎo)桿上，使其能沿上導(dǎo)桿前后自由滑動(dòng);

定位:使板片上下左右定位準(zhǔn)確;

鎖定:最新設(shè)計(jì)的燕尾槽折邊使得板片在夾緊時(shí)能自動(dòng)相互鎖住，從而保證所有的板片在任何安裝條件下都能精確地對(duì)齊，避免了人為因素所造成的偏差。采用板片四角凹凸槽定位技術(shù)，使板片在裝配時(shí)互相咬邊鎖定，永不錯(cuò)位。

7、采用熱混流技術(shù)。

傳熱板片分為銳角和鈍角人字型板。銳角板壓降小，紊流換熱程度差；鈍角板壓降大，紊流換熱程度強(qiáng)烈。選型設(shè)計(jì)流道時(shí)既有銳角銳角流道、鈍角鈍角流道、也有鈍角銳角新型組合流道以適應(yīng)不同壓降和換熱的要求。被加熱水被分流到不同型的流道內(nèi)（鈍角鈍角流道被加熱水出口溫度高于正常溫度，銳角銳角流道低于正常溫度，銳角鈍角流道接近正常溫度）通過(guò)熱混流實(shí)現(xiàn)最好的傳熱性能和流通性能。

（二）密封墊片：

選用中美合資派克公司生產(chǎn)的高品質(zhì)膠墊片。一律采用國(guó)際上聲譽(yù)顯著的廠家（美國(guó)杜邦德國(guó)貝爾）所提供的原料制造而成，有很長(zhǎng)的使用壽命。其獨(dú)特設(shè)計(jì)的“凸”形截面能大大增強(qiáng)密封性。

1、采用機(jī)械卡扣的免粘貼式掛墊。

密封墊片鑲嵌在密封槽內(nèi)，由周邊的掛鉤固定，提高了密封墊片工作的可靠性，板片墊片槽的設(shè)計(jì)科學(xué)合理，使成形板片剛度均勻一致，避免了剛度不均勻現(xiàn)象的發(fā)生，有效地延長(zhǎng)了墊片的使用壽命獨(dú)特的密封墊片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

與傳統(tǒng)膠粘墊片相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

a維修方便，并能迅速簡(jiǎn)單地替換，墊片可重復(fù)利用3—5次。

b能有效避免粘劑中因含有大量氯離子而造成對(duì)不銹鋼板片的腐蝕，保護(hù)板片，可防止粘貼式板換板片密封凹槽因腐蝕造成的泄露。          

c承壓性能好。墊片四周的若干小扣與板片嵌入式連接，增加了墊片的定位性，在承壓狀態(tài)下墊片不滑動(dòng)，承壓能力比膠粘式連接高0.4Mpa。

板片的密封槽兩側(cè)都有連續(xù)分布的側(cè)邊，而且通常一側(cè)是直邊，另一側(cè)是不規(guī)則波紋狀的側(cè)邊。連續(xù)的側(cè)邊能對(duì)密封墊起到強(qiáng)有力支撐，而波紋狀的板片側(cè)邊與波紋狀的密封墊側(cè)邊正好相互咬合，使密封墊在板片上固定得更加牢固，不易因壓力波動(dòng)等原因而滑出密封槽。
最新開(kāi)發(fā)的zhuanli技術(shù)，不僅使得免粘結(jié)密封墊的安裝十分簡(jiǎn)便，而且密封墊外側(cè)的山脊?fàn)钔蛊鹞镎门c另一板片背部的凹槽相吻合，使得整個(gè)板片組在夾緊時(shí)相互卡住，避免錯(cuò)位。

2、角孔采用雙道密封。

在夾緊鏍栓的作用下板片四周凹槽的墊片不易脫槽錯(cuò)位,而角孔內(nèi)側(cè)的墊片相對(duì)來(lái)說(shuō)定位性薄弱,因此在進(jìn)出口兩種介質(zhì)被雙道密封墊分開(kāi)，防止任何處理之間的介質(zhì)混合。另處，在墊片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，充分考慮了墊片在多次拆裝后的永久變形問(wèn)題，新設(shè)備出廠時(shí)規(guī)定的夾緊盡寸下，板片之間并未剛性接觸，而是預(yù)留了0.1mm 的間隙，多次拆裝后尚有進(jìn)一步夾緊的余地，以保證墊片的密封性能。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高了換熱器長(zhǎng)期可靠的運(yùn)行性能。

3、密封墊在冷熱流體間設(shè)置兩道密封,中間設(shè)有泄漏檢查孔。

無(wú)論是冷流體還是熱流體的內(nèi)密封發(fā)生損壞，所泄漏的流體都會(huì)經(jīng)泄漏區(qū)從特別設(shè)計(jì)的密封墊泄漏孔流到外界，而不會(huì)相互摻混。檢查孔處墊片為一半厚度,長(zhǎng)度為2cm。

4、采用特殊粘較加高溫固化粘接工藝

在同行業(yè)中率先采用高溫固化粘接工藝,密封粘膠根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)選用美國(guó)3M公司生產(chǎn)的特殊產(chǎn)品,并采用配套先進(jìn)涂膠設(shè)備噴涂粘膠,從而保證板式換熱器密封墊片的粘接穩(wěn)定性和密封墊片的使用壽命,板片和密封墊片粘接后,在一定的預(yù)緊力條件下放入160℃的高溫烘箱中恒溫烘干8小時(shí),板片和密封墊片之間發(fā)生高溫聚合反應(yīng),從而使板片與密封墊片的粘接更加牢固,所以組裝后的板式換熱器的板片在160℃以下的運(yùn)行工況經(jīng)過(guò)多次拆裝而密封墊片不會(huì)脫落。