板式换热器作用有哪些? - 全文

　　板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。

　　板式换热器（Plate Type Heat Exchanger），由板式换热器、平衡槽、离心式卫生泵、热水装置（包括蒸汽管路、热水喷入器）、支架以及仪表箱等组成。用于牛奶或其它热敏感性液体之杀菌冷却。欲处理的物料先进入平衡槽，经离心式卫生泵送入换热器、经过预热、杀菌、保温、冷却，凡未达到杀菌温度的物料，由仪表控制气动回流阀换向、再回到平衡槽重新处理。物料杀菌温度由仪表控制箱进行自动控制和连续记录，以便对杀菌过程进行监视和检查。板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。

　　各个领域的作用：

　　1、制冷：用作冷凝器和蒸发器。

　　2、暖通空调：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。

　　3、化学工业：纯碱工业，合成氨，酒精发酵，树脂合成冷却等。

　　4、冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。

　　6、机械工业：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。

　　7、电力工业：高压变压器油冷却，发电机轴承油冷却等。

　　8、造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等。

　　9、纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤维冷却等。

　　10、食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。

　　11、油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。

　　12、集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。

　　13、其他：石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用、太阳能利用。

      板式换热器作用分析

　　1、传热：

　　传热，即热量的传递，是自然界中普遍存在的物理现象。凡是有温度差存在的物系之间，就会导致热量从高温处向低温处的传递的传热过程。解决传热问题，都需要从总的传热速率方程出发，即：

　　Q--冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；

　　K--传热系数，

　　A--传热面积，；--平均传热温差，℃。

　　传热的基本方式

　　根据热量传递机理的不同，传热基本方式有三种，即热传导、对流和辐射。

　　热传导：

　　热传导又称导热。是指热量从物体的高温部分向同一物体的低温部分、或者从一个高温物体向一个与它直接接触的低温物体传热的过程。

　　对流传热：

　　对流传热是依靠流体的宏观位移，将热量由一处带到另一处的传递现象。在化工生产中的对流传热，往往是指流体与固体壁面直接接触时的热量传递。

　　辐射传热：

　　又称为热辐射，是指因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。物体将热能变为辐射能，以电磁波的形式在空中传播，当遇到另一物体时，又被全部或部分地吸收而变为热能。

　　作为换热设备，我们主要关心的热传导和对流传热。对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。如图在靠近壁面处引起温度的变化形成温度边界层。温度差主要集中在层流底层中。假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1‘的有效膜内，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热方式传热的虚拟膜。对流传热速率方程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：

　　2 对流传热：

　　对流传热大多是指流体与固体壁面之间的传热，其传热速率与流体性质及边界层的状况密切相关。如图在靠近壁面处引起温度的变化形成

　　温度边界层。温度差主要集中在层流底层中。假设流体与壁面的温度差全部集中在厚度为δ1‘的有效膜内，该膜既不是热边界层，也非流动边界层，而是一集中了全部传热温差并以导热方式传热的虚拟膜。对流传热速率方程可用牛顿冷却定律来描述，该定律是一个实验定律：对两侧流体，均可使用牛顿冷却定律，

　　即：Q=αAΔt 式中：Q----对流传热的热流量，W；

　　A----对流传热面积，m2;

　　Δt----壁面温度与壁面法向上流体的平均温度之差，K；

　　α----比例系数，称为表面传热系数，W/（m².K）

　　对流传热过程的计算，归结为如何获取。一般由实验测定，采用科学的试验方法。

　　3 特征数：

　　对流传热的分类：

　　无相变化传热： 强制对流、自然对流

　　有相变传热： 蒸汽冷凝、液体沸腾

　　无相变化时对流传热过程的因次分析

　　利用因次分析的方法可获得描述对流传热的几个重要的特征数：

　　（努塞尔数）

　　（雷诺数）

　　（普朗特数）