板式換熱器平均溫差法的設(shè)計(jì)方法
1、計(jì)算未知溫度或流量，通過(guò)熱平衡方程式推算出未知溫度或流量，同時(shí)也推算出熱負(fù)荷Q。

2、選擇合適的板片型號(hào)，根據(jù)換熱量與流量大小，選擇合適的板片型號(hào)。

板片型號(hào)的選擇要根據(jù)具體的工況而定。當(dāng)流量大并且壓降較低的時(shí)候，應(yīng)選用阻力小的板型；反之則可以選用阻力系數(shù)稍大的板型。

3、估算換熱面積，根據(jù)換熱量推算出大致的換熱面積。

4、選擇流程與通道數(shù)，初步選擇冷、熱流體流程與通道數(shù)目，并由此算出流速。

5、求平均溫差。

6、求對(duì)流傳熱系數(shù)及總傳熱系數(shù)，先分別求出冷、熱流體的對(duì)流傳熱系數(shù)，從而算出總傳熱系數(shù)。

7、算出必需的換熱面積。

8、回頭核算換熱面積。

9、檢驗(yàn)壓力降，允許的壓力降常常成為板式換熱器設(shè)計(jì)的制約因素。而的設(shè)計(jì)總是要求用足允許壓降，如果無(wú)論怎樣改換流程布置也不能協(xié)調(diào)換熱負(fù)荷、流量及允許壓降之間的關(guān)系，便只能作出低效的設(shè)計(jì)方案。假如在設(shè)計(jì)中，始終得不到滿意的設(shè)計(jì)方案，則可以考慮改換板型。

（一）選擇板片的波紋型式

板片的波紋型式只要有人字形波紋和水平平直波紋兩種。人字形波紋板的承壓能力可1.0MPa，水平平直波紋板片的承壓能力一般都在1.0MPa左右；人字形波紋板片的傳熱系數(shù)和流體阻力都水平平直波紋板片。選擇板片的波紋型式，主要考慮板式換熱器的工作壓力、流體的壓力降和傳熱系數(shù)。如果工作壓力在1.6MPa以上，則別無(wú)選擇的要采用人字形波紋板片；如果工作壓力不高，又特別要求阻力降低，則選用水平平直波紋板片較好一些；如果由于安裝位置所限，需要較高的換熱效率以減少換熱器占地面積，而阻力降可以不受限制，則應(yīng)選用人字形波紋板片。

（二）單板面積的選擇

單板面積過(guò)小，則板式換熱器的板片數(shù)多，也使得占地面積增大，程數(shù)增多，導(dǎo)致阻力降增大；反之，雖然占地面積和阻力降減小了，卻難以板間通道必要的流速。單板面積可按流體流過(guò)角孔的速度為6m/s左右考慮。

（三）流速的選取

流體在板間的流速，影響換熱性能和流體的壓力降，流速高雖然換熱系數(shù)高，但是流體的阻力降也增大；反之的情況則相反。一般板間平均流速為0.2~0.8m/s（主流線上的流速要比平均值高4~5倍）。流速低于0.2m/s時(shí)流體就達(dá)不到湍流狀態(tài)且會(huì)形成較大的死角區(qū)，流速過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致阻力降劇增。具體設(shè)計(jì)時(shí)，可以先確定一個(gè)流速，計(jì)算其阻力降是否在給定的范圍內(nèi)；也可按給定的壓力降求出流速的初選值。

（一）流程的選取

對(duì)于一般對(duì)稱型流道的板式換熱器，兩流體的體積流量大致相當(dāng)時(shí)，應(yīng)盡可能按等程布置；如果兩側(cè)流量相差懸殊時(shí)，則流量小的一側(cè)可采取多流程布置。相變板式換熱器的相變一側(cè)一般均為單程。多程換熱器，除非特殊的需要，一般對(duì)同體在各程中應(yīng)采取相同的流道數(shù)。

在給定的總允許壓降下，多程布置使每一程對(duì)應(yīng)的允許壓降變小，迫使流速降低，對(duì)換熱不利。此外，不等程的多程布置是平均傳熱溫差減小的重要原因之一，應(yīng)盡可能避免。

（近年來(lái)國(guó)產(chǎn)的板式換熱器出現(xiàn)了非對(duì)稱通道的板式換熱器，國(guó)外則采取“熱混合”的板片組合方式，即允許熱量—流量—壓降三者之間的不匹配的問(wèn)題，同時(shí)節(jié)省換熱面積）

（二）流體的選取

單相換熱時(shí)，逆流具有大的平均傳熱溫差。在一般換熱器的工程設(shè)計(jì)中都盡量把流體布置為逆流。對(duì)板式換熱器來(lái)說(shuō)，要做到這一點(diǎn)，兩側(cè)為等程。若安排為不等程，則順逆流需交替出現(xiàn)，此時(shí)的平均傳熱溫差將明顯小于純逆流時(shí)。

在相變換熱時(shí)順流布置與逆流布置平均溫差的區(qū)別比單相換熱時(shí)小，但由于這時(shí)牙尖大小與流向有密切關(guān)系，所以相對(duì)流向的選擇將主要考慮壓降因素，其次才是平均溫差。其中要特別注意的是，有相變的流體除不宜采用多程外，還要求要從板片的上部進(jìn)，下部出，以便排除冷凝液體。

半焊式板式換熱器

半焊式板式換熱器的結(jié)構(gòu)是每?jī)蓮埐y板焊接在一起，然后將它們組合在一起，彼此之間用墊片進(jìn)行密封。焊接在一起的板間通道走壓力較高的流體，用墊片密封的板間通道走壓力較低的流體，所以這種板式換熱器提高了其中一側(cè)的工作壓力。

板換、熱交換器用材一：904L、SUS890L型不銹鋼

這是一種兼顧了價(jià)格與耐蝕性的高性價(jià)比的奧氏體不銹鋼，其耐蝕性好，特別適合一般的硫酸、磷酸等酸類和鹵化物（含Cl-、F-）。由于Cr、Ni、Mo含量較高，故具有良好的耐應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能。在含氯介質(zhì)中的適用條件。

板換、熱交換器用材二：254 SMO不銹鋼

通過(guò)提高M(jìn)o含量對(duì)316型進(jìn)行改良的低碳不銹鋼，具有優(yōu)良的耐氯化物點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕性能，適用于不能用316型的含鹽水、無(wú)機(jī)酸等介質(zhì)。

板換、熱交換器用材三：鈦

非合金化鈦，重量輕，密度4.51，能自然生成鈍化保護(hù)膜（Ti2O3），且如果一旦被破壞，具有“自愈性”，故耐蝕性比不銹鋼好，是適合含氯介質(zhì)（Cl-濃度＞200mg/L，溫度≤130℃）的典型材料。在不超過(guò)120℃的海水和其他氯化物（如CaCl2）溶液中，實(shí)際上不受腐蝕。一般，可用于135℃以下的海水和165℃以下各種濃度的鹽水(NaCl)。

鈦在沸點(diǎn)以下的有機(jī)酸（如濃硝酸、濃碳酸等）和稀堿液中，耐蝕性能也良好。

鈦在H2SO4、HCl、HF和王水等中的耐蝕性較差。在高溫(120℃以上)的某些濃氯化物溶液（如PH＞7、氯化物濃度＞200mg/L的廢水）中，也可能引起縫隙腐蝕或應(yīng)力腐蝕。此時(shí)，應(yīng)選用鈦－鈀合金。
換熱器的板型可以分為：深槽和淺槽，分別有大角度（大于90°一般為120°）和小角度（小于90°一般為60°）。有大小角度之分主要是為了調(diào)節(jié)換熱器的阻力降，同型號(hào)同等面積的情況下，大角度的阻力降要比小角度的大的多。為了更好的滿足客戶的阻力降的需求，我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候可以考慮使用什么樣的角度必要時(shí)可以大小角度配合混裝。