（衡水恒通热力有限责任公司，053000）
【摘 要】未来的板式换热器的发展，需要我们从节能减排的改进开始，需要了解到每供热平米的热负荷、每供热平米的耗电量、每供热平米的耗水量、换热器的交换效率。这些都是板式换热器的指标的参考依据，我们将根据这些数据去设定指标。在不影响换热器的指标的前提下，来达到节能减排的效果。
【关键词】板式换热器；节能降耗；具体应用
引言
国内外关于板式换热器的研究报道很多，国外主要通过建立基于设备结构的数学模型， 通过提供流道数目、板两侧流动状态、流动区域和流动的类型等条件，计算得到在整个流道中的温度分布、传热系数、压力降及瞬态特性。国内则主要着手于特征数方程的研究及其系数拟合。
一、板式换热器概述
板式换热器板式换热器作为新式换热器的一种。在近年来得到广泛使用，其将规定数量的金属板相互叠加，然后用夹紧螺栓夹紧而制成的。板式换热器的换热在各个半片之间进行的，所以在相同清况下，它比一般管壳式换热器传热效率更高。现代工业中，在工况允许的情况下大面积取代了原有的壳管式换热器，板式换热器中间使用一块薄隔板将进入换热器的冷热流体隔离，换热过程也在此隔板上进行。板式换热器结构紧凑、体积小、传热效率高、热损失较小、易于更换和维修。板式换热器能对温差1摄氏度左右的两种流体进行换热，因为热阻较小，最低热损失可达1%，板式换热器有换热效率高、节约能源、节约金属材料等优点，在相同压力工况下，它的传热效率超过普通管式换热器300%-400%，而占地面积仅仅只有管式换热器的30%，金属耗量只有其中的60%。
二、换热器结构
板式换热器主要装配形式为悬挂式。悬挂式结构由波纹板片组、密封垫、固定板、压紧板、上承板、下导杆、夹紧螺栓等主要零件组成。常见的波纹板在板面上有四个角孔，板面之间通过密封垫片以隔离冷热侧流体，相邻板片根据冷热流体的逆向流动特性制造出具有反方向的人字波纹沟槽，介质在沟槽内流动时形成湍流，从而获得较高的换热效率。
三、板式换热器的核算
板式换热器的设计选型主要校核换热器的压降， 如果校核压降超过允许压降， 重新进行设计选型计算，直到满足工艺要求。举例来说，对于丙烯酸精馏装置内置换热器的选取， 要充分考虑其置于精馏装置中，内置换热器应具有高效率、低能耗、重量轻、体积小的特点，同时，对于丙烯酸行业来说，由于丙烯酸物料的特殊性，高温聚合，低温结晶，换热器要定期高压水清洗，如果采用外置管壳式换热器，高空清洗难度大，清洗污水无法有效处理， 对于内置板换来说， 板片之间走循环水，板片表面做为壳程，出现聚合物可直接用高压水清洗，清洗污水直接通过精馏塔工艺管线排至污水处理厂。 对列管式换热器和板式换热器进行比较之后选取板式换热器作为丙烯酸精馏装置换热器， 只要通过换热量和压力降核算， 即可满足丙烯酸装置精馏单元的换热需求。
四、板式换热器备用问题
板式换热器的备用方式被普遍应用在换热机组的设计当中，板式换机器采用备用方式， 用户可以定期的切换板式换热器。这样看上去可以保持板式换热器的工作状态， 但是没有能够看到设备设计的好处， 和带来的应有的效果， 还增大了投资成本。同时，板式换热器很容易损坏， 很容易受到温度变化的影响， 尤其是冷热交替的温度变化。让板式换热器的寿命缩短。
如果板式换热器采用70%的负荷备用，这种配置可以满足备用，又大大降低了初投的费用。但是从实际的情况上看，用户都是开启两台板式换热器，板式换热器总的阻力值和流量都发生了变化，这样操作不但不能提高换热机组的工作效率，还造成热机组运行时的偏差。
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五、板式换热器的换热效率
宽流道板式换热器的推出，对于生产的厂家和用户都方便了运行。但是采用宽流道板式换热器，可以让换热效率降低，违背了节能的初衷。我们目前的供热系统，因为运行的环境是比较差，系统中的杂质也比较多，更加上系统失水量也比较多，同时，系统还需要经常的补充水，结垢比较严重，所以供热系统也需要清洗， 这是一项很繁琐的工作。
六、板式换热器应用研究
据前文分析很多的因素影响着换热器的性能，作为换热系统中最重要的原件，换热器的效率和性能对整个换热系统的影响非常大。本文针对板式换热器这种应用最为广泛的换热器进行研究和分析从其原理进行分析，为工业生产应用上换热器的选择、设计、优化和改进提供依据。
1、板式换热器的强化换热
设备的传热系数的提高对于板式换热器的强化换热来说收益最大而板式换热器热阻的大小决定着换热系数的大小因此热阻越小传热效率越高为了提高板式换热器的传热系数，学者们提出了很多强化换热原件的措施例如使用横纹管、整体双面螺旋翅片管、缩放管、螺纹管等其中在板式换热器中添加扰流子添加物来实现强化传热的方法已在工业中广泛使用此方法可以在大幅提高板式换热器的换热效率的同时还能减小换热器的换热面积降低换热器制造所需耗材从而降低设备的重量这些优点已日益引起人们重视但是场地、设备、资金、效果等原因往往会限制传热面积和传热温差所以传热效率也有一定的极限。
2、板式换热器在集中供热系统应用中出现的问题及解决措施
（1）板式换热器的腐蚀板式换热器板片一般为不锈钢制成，有较强的耐腐蚀性，但氯离子能对其腐蚀。我国有些地区水中氯离子含量较高，会腐蚀板式换热器板片。应当在选用板式换热器时注意， 并采取防范措施。目前，氯离子对板式换热器不锈钢板片腐蚀浓度还没有一个确切的数量界线，一般认为，氯离子含量超过 200 ppm 时不宜采用普通不锈钢板片。可以通过降低一级网和二级网介质中氯离子含量，使其在安全浓度范围内来解决。
（2）板式换热器的结垢及堵塞
供热系统中，热网循环水为自来水或深井水，硬度较大。水达到沸点时在管网中产生沉淀物， 板式换热器板间流速较小，容易在热侧形成水垢，或在循环水中悬浮， 一旦流速降低便沉积在换热器表面，形成二次水垢，水质问题不能忽视。供热管网在施工过程中由于管理不善和环境因素，不免有杂质进入管网，杂质的来源主要有以下几部分:1)管道焊接过程中残留的焊条、焊渣;2)施工过程中残留在管道内的泥沙、 石块、 瓦砾、 编织袋、 建筑垃圾等;3)热网管道内壁生锈形成的铁锈泥， 随循环水进入换热器。由于板式换热器的流通截面小，导致这些杂质在换热器中造成堵塞。
预防和解决措施:1)设计过程中应尽可能采用可拆卸式换热器， 并在换热器供、 回水管间加装连通管， 换热器前加设排污阀和除氧设施。2)加强施工管理和监督， 大口径管道安装每一段管道后， 都应组织人员清理焊条、 焊渣， 施工完毕后组织专人进行彻底清洗。3)运行人员严格把关， 换热器投运之前， 必须与系统隔开， 利用连通管进行冷运行， 循环一定时间后， 把除污器和滤网内的杂物清除干净， 重复进行， 直至把异物彻底清理干净。运行过程中不定期排污， 同时应做好水质把关， 以保证入网水合格。4)一旦发生堵塞应及时通过反冲、 酸洗、 钝化处理或者拆装进行清理。
结语
在用户使用换热机组产品时， 换热器的节能效果是我们需要重点考虑的。未来的换热器应该要能达到这个要求，为用户提供可以随时减小能量的消耗的方法，让用户对节能随时的掌控。本文主要分析了板式换热器的工作原理、结构、核算等问题，并由此探讨其在我国部分行业中的应用，以供借鉴。
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论文作者:李庆智,徐辉
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/18
标签：换热器论文; 板式换热器论文; 换热论文; 效率论文; 精馏论文; 系统论文; 丙烯酸论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;