换热器文献综述（综述报告）（经典版）

板式换热器综述报告

院系：机械工程学院 姓名：xxxxxx 学号：xxxxxxxxxx 班级：过控10-3班 日期：2012年12月28日

板式换热器综述报告

前言

用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定工艺要求的装置统称为换热器。随着生产和科学技术的发展，化工、动力机械、原子能工业，特别是汽车、火车、航空等工业部门迫切要求高效、轻巧而又紧凑的换热设备，这就促使新结构形式的热交换设备的出现和不断发展。板式换热器就是在这种形式下发展起来的新产品。

国内外板式换热器的发展是欧美发达国家于20世纪80年代起开始竞相开发、研制各种型式的板式换热器。其中具有代表性的为法国Ｐａｃｋｉｎｏｘ公司,该公司于20世纪80年代首次在催化重整装置中用一台大型板式换热器替代传统的管壳式换热器组。20世纪90年代末期,Ｐａｃｋｉｎｏｘ公司又将大型板式换热器用于加氢装置。该公司的产品得到ＵＯＰ(美国联合油)的认证,其产品主要用于的催化重整、芳烃及加氢装置。而板式换热器在中国的起步比较晚。1999年兰州石油机械研究所研制成功大型板式换热器,该产品(专利号:ＺＬ98249056.9)具有国际先进水平、首创独特结构的全焊式板式换热器,并已在炼油厂重整装置,化肥厂水解解吸装置及集中供热换热站等场合得到应用。

近年来，随着我国石化、钢铁等行业的快速发展，换热器的需求水平大幅上涨，但国内企业的供给能力有限，导致换热器行业呈现供不应求的市场状态，巨大的供给缺口需要进口来弥补。

同时，我国出口的换热器均价平均不到进口均价的一半。可以想见，我国出口的产品多是附加值低的中、低端产品，而进口的产品多是附加值高的高端产品。这充分说明我国对高端换热器产品需求旺盛但供给不足的市场现状。

作为一个高效紧凑式换热器，在加热、冷却、冷凝、蒸发和热回收过程中，

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板式换热器综述报告

除了高温、高压和特殊介质条件外，板式换热器均已替代管壳式换热器。经试验证明在板式换热器适用范围内，绝大多数工况时，用不锈钢板式换热器比一般碳钢换热器投资低，而且可以预见板式换热器与管壳式换热器的竞争会更加激烈。

随着科技的进步，板式换热器也有了飞速发展。自进入21世纪以来，常规对称形、非对称形，高NTU型（浅密波纹型）、免粘型、板式蒸发器、板式冷凝器等国外已有的可拆卸板式换热器均已实现国产化，并成功应用于不同领域。

可拆式板式换热器已成为板式换热器的潮流，他将朝着大规格、多品种、系列化、高性能、高可靠性、低成本以及生产企业的专业化、规模化发展。未来，随着国内市场的需求和国内经济发展所带来的良好机遇，以及进口产品巨大的可转化性共同预示着我国板式换热器行业良好的发展前景。

目前燃料的能量只有约35%被发电机组转化为电能，约有30%随废气排出，25%被发电机冷却水带走，通过机身散发等其它损失约占10%左右，废气和换热器损失的功率比有用功还多。

在我国，目前占燃气发动机燃料近55%热值的废气和冷却水余热资源基本上被白白浪费掉，发动机余热利用技术的开发和应用尚处于起步阶段，市场前景广阔。在西方国家，发动机余热80%以上被利用。

随着人民生活质量提高，制冷和采暖越来越普及，能源消耗越来越大，同时发动机余热资源目前没有得到综合利用，燃油、燃气及电热锅炉和中央空调在广泛使用，消耗了大量能源。随着能源供应日益紧张，节能、降耗、提高能源利用率，越来越引起人们重视，余热利用热电联供已经被列入国家“十五”规划节能重点投资领域。发动机余热的利用是必然趋势。

凡是需要热能并且已有机组或燃气资源丰富的地方都可以推广应用，如办公

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板式换热器综述报告

大楼、宾馆、商场的热电联供制冷、供热系统、联合站原油加热、钻井队取暖、加热设备、利用废弃余热的系统相比燃油、燃气、电热锅炉好中央空调有以下优势：可以显著降低运营费用，经济效率可观，为用户提供双电源供电系统，充分利用油田天然气资源丰富的优势。

发动机的废气余热利用在我国还是一个新兴的科技领域，是发展的必然趋势，我们还要不断学习国外在这方面的先进技术，提高水平，多与广大用户交流和学习，提高余热利用效率，扩大应用范围，以使其扩展到更宽的领域。

板式换热器可以有效的利用废气余热，以达到节能的作用。通过对板式换热器进行合理的参数选择和结构设计：总管数、程数、管程总体阻力校核；壳体直径；结构设计包括流体壁厚；主要进出口管径的确定包括：冷热流体的进出口管、传热计算和压降计算、流动阻力计算；设计计算和校核计算。使其能够最大效率的利用废气的热量，使其热量转化成动力得以输出。

一、板式换热器的简介

板式换热器由多片通道板、一片盲板、一片端板和端封及通道密封组成。换热器的两端分别是盲板和端板，中间部分则全是通道板，密封分别夹在通道板及端板之间，使之形成了许多隔开的容腔，通道板的四角开有圆孔。允许加热介质和被加热介质在此流过，由于板片是具有特定形状，周边及孔的周围压有密封垫片槽，所以一种介质只能留到隔一个容腔中，而不会留到相邻的容腔中，这样就使加热介质和被加热介质充分接触，从而达到换热目的。传热部分的人字形波纹板、水平平直波纹板或瘤形板片交成网状，并形成众多触点。几何形状复杂的板间流道断面使得其具有较高的传热系数，这是因为介质经过时，流动方向和流动

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板式换热器综述报告

速度在不断变化，流速最低时还会产生湍流，强化了传热效果。

1板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）

a.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，一般认为是管壳式的3~5倍。

b.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℃。

c.占地面积小 板式换热器结构紧凑，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，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1/5~1/10。

d.容易改变换热面积或流程组合，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，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。

e.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。

f. 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%。

g. 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，

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