浅析板式换热装置的应用及方法

【摘要:】当前，板式换热器作为一种高效紧凑式换热器，有效节约利用能源、开发新能源，推进可持续发展。其使用已遍及化工、机械、制造、冶金、发电、交通运输、食品、酿造等各个行业，对产品质量、能量利用率以及系统经济性、可靠性起着举足轻重的作用。

【关键字:】板式换热装置；换热器；

换热器是正确的利用与节约能源、开发新能源、维系可持续发展的关键设备，它对产品质量、能量利用率以及系统经济性、可靠性起着举足轻重的作用。20世纪60年代初，国外就逐渐对板式换热器展开应用，近年来，随着我国国民经济和化工领域的飞速发展，人们开始热忠于开发研究换热装置的广泛应用。板式换热器是一种应用广泛的热利用设备。板式换热器和板式换热装置是工业传热过程中必不可少的设备，几乎应用于包括动力、化工、冶金、食品、轻工等一切工业部门；同时，它也是空调、供热中的重要组成部分；在可持续发展的国策下，未来它还将是余热利用、太阳能利用、海水利用、污水利用、地热利用中的关键[1]。

板式换热装置的结构和种类

板式换热器是由多个传热板片（传热板片是板式换热器的关键元件，主要有以下几种：人字形波纹板、水平平直波纹板、瘤形板），将他们按一定的间隔，通过密封垫圈、压紧装置及其他轴或接管组成的可拆卸的新型换热设备。板片组装时，两组交替排列，板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好，其作用是防止流体的外漏和流体间的内漏使两板之间形成狭窄的网形流道。换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果；密封垫圈安装于密封槽中，运行中承受压力和温度，而且受着工作流体的侵蚀；压紧装置包括固定与活动的压紧板、压紧螺栓，它用于将垫圈压紧．产生足够的密封力，使热交换器在工作时不发生泄漏，通过旋紧螺栓来产生压紧力。板上的四个角孔，形成了流体的分配管和泄集管，两种换热介质分别流入各自流道，形成逆流或并流通过每个板片进行热量的交换。见下图1。

换热装置利用热源的形式有很多种，大多是是根据所利用的热源的温度（从-200℃的低温到超过超过1O00℃的高温）或获得方式（获得动力和电力的方式、获得供热空调用热和获得工艺用热和原料的方式）来分的，主要是利用余热、太阳能、海水、污水、地热等，根据其能量的不同转换形态、利用方法，所使用的设备装置也不同，形式多样，主要有可拆式板式换热器、焊接板式换热器（半焊式板式换热器、全焊式板式换热器）、钎焊式板式换热器、板壳式板式换热器等。

板式换热装置应用及方法

当前，板式换热器的结构及换热原理决定了其是一种高效紧凑式换热器，具有占地面积小、传热效率高、应用范围广、操作灵活性大、热损失小、安装和清洗方便等特点。其使用已遍及化工、机械、制造、冶金、发電、交通运输、食品、酿造等各个行业，对产品质量、能量利用率以及系统经济性、可靠性起着举足轻重的作用。有效节约利用能源、开发新能源，推进可持续发展。

2．1工业方面的应用

在一般工业生产中需要消耗大量的能量，很多的工业制造、工艺加工过程需要加热、冷却、杀菌、消毒、蒸发、蒸馏、分离、干燥等工序，而板式换热装置有效节约利用能源，是这些工艺过程中必须的用热与节能设备。其主要应用范围见下表1。

表1. 板式换热装置应用及方法

应用行业 主要内容 方法

钢铁 炼钢、金属锻造 钢的锻造、冷却

化工 石油化工、制造、一般化学 化学反应温度要求、分解、蒸馏、干燥、溶剂回收等

印刷业 美术印刷工程 提高工作效率

养殖、渔业 鱼池处理、水温控制等 加速培育期、提高成品率

园艺 温室栽培、植物工程、果树种植等 增产、换季栽培等

汽车 零部件组装、铸造等 节能、环保等

食品 蒸馏、解冻、杀菌、净洗、熟化、制作等 食品保存、干燥、无菌等

制药 片剂、散药制造工程 防止变质、无菌实验室、动物无菌培养等

木材 建材、运输、家具制造等 木材的干燥保存、加工时候的干湿度要求等

服务业 酒店、宾馆、医院、餐饮等 室内取暖、制冷、生活热水、浴池热水等

畜牧业 牲畜舍的采暖、挤乳、运输等 幼畜培养、清洗、孵化等

环境调节 恒温恒湿调节、无菌培养、污泥处理等尖端技术设施 试验研究、污泥干燥、提高效率等

2．2回收利用的应用

我国的工业发展是与能源息息相关的，当经济不断发展的同时，能源也在大量的被消费，煤、石油、天然气等能源被大规模的开采耗尽，虽然大大的推进了人类的物质生活水平，但是却也会我们生存的环境带来了非常大的破坏，为此，有效的节约利用能源，以及回收再利用成了当前迫切需要解决的问题。在工业生产中，板式换热装置不但可以有效节约利用能源，同时还是利用废气废水余热、降低空调、采暖和生活热水用能的重要和必须设备。如在钢铁、石油化工、造纸纸浆、水泥、玻璃、印染和汽车行业中的余热回收，通过板式换热装置将余热转化为电力或动力，从各个行业各项工艺节能出发，在加热、冷却、蒸发、蒸馏分离等工艺过程中多余的能源加以回收应用。

3．结论

由表1可见， 板式换热装置的适用范围非常非常的广，其应用几乎涉及到所有的工业领域且还在不断发展。但是在我国，其产品技术、质量、品种规格等方面还是与国外有很大差距，为此，随着经济的发展，我们需要在加大开发研究力度，更进一步改进板式换热装置的现行结构，并扩大其应用范围。

参考文献：

姚荣华. 板式换热器及换热装置技术应用手册[J]. 中文核心期刊. 2006,3(6)：155-158.

程宝华 李先瑞. 板式换热器及换热装置技术应用手册[J]. 中国建筑工业出版社,2005. 7（10）:112-

郑雪苹，孙俊杰，李宝安. 新型换热器的发展趋势[J]. 内蒙古科技与经济. 2010,7 (4):14-15.

简介：纪强（1980-），男，河北石家庄人，职称：助理工程师，学历：本科，主要研究方向：锅炉 换热暖通 污水处理。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。