专业整理：板式换热器知识大全

zzrylp 2015-07-13

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板式换热器原理

板式换热器是由许多波纹形的传热板片，按一定的间隔，通过橡胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。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，其作用是防止流体泄漏并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。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。

其特点：（1）体积小，占地面积少；（2）传热效率高；（3）组装灵活；（4）金属消耗量低；（5）热损失小；（6）拆卸、清洗、检修方便；（7）板式换热器缺点是密封周边较长，容易泄漏，不能承受高压。

板式换热器有哪几部分组成？有什么作用？

板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、夹紧螺栓、支架等组成。

各部件作用如下：

一、传热板片

传热板片是换热器主要起换热作用的元件，一般波纹做成人字形，按照流体介质的不同，传热板片的材质也不一样，大多采用不锈钢和钛材制作而成。

二、密封垫片

板式换热器的密封垫片主要是在换热板片之间起密封作用。材质有：丁腈橡胶，三元乙丙橡胶，氟橡胶等，根据不同介质采用不同橡胶。

三、两端压板

两端压板主要是夹紧压住所有的传热板片，保证流体介质不泄漏。

四、夹紧螺栓

夹紧螺栓主要是起紧固两端压板的作用。夹紧螺栓一般是双头螺纹，预紧螺栓时，使固定板片的力矩均匀。

五、挂架

主要是支承换热板片，使其拆卸、清洗、组装等方便。

换热器的安装和使用方法

板式换热器按照有无鞍式支架分为两种安装方式。第一种，对于没有鞍式支架的板式换热器，应把换热器安装在砖砌的鞍形基础上，安装后的板式换热器此刻不用与基础固定，整个板换可随着膨胀的改变自由移动。

第二种，对于有鞍式支座的板换，应首先在基础上平铺混凝土，待完全干透后用地脚螺栓将鞍式支座与地面混凝土完全固定起来。

在安装板式换热器的过程中，应在换热器前后两端留出足够的空间以便维护和清洗。换热器不得在超过铭牌规定的条件下运行，对于换热器介质的温度和压力要进行察看和分析，防止换热器出现异常运行情况。

换热器的换热效果和水垢有很大关系，水垢越多，换热效果越不理想。因此，对于换热片上的水垢要及时清洗。以免积垢过多影响换热效果。

换热器的清洗及日常养护方法

由于水中含有少量钙镁离子以及细菌等微生物，换热器在长期使用后光洁的板片上难免会有水垢聚集，细菌滋生。

水垢是由于水中含有钙镁盐类，部分钙镁盐类的溶解度随着温度的升高而下降，析出的结晶盐聚集附着在板片上形成水垢。水垢导热性差，附着在板片上势必会影响板片的换热效果。若长时间得不到有效的清理，越积越多的水垢将减小流通截面（如图中板片的波纹面），加大流通阻力，严重时甚至堵塞流通截面。

因此，定期清洗水垢是保证板换换热效果的基础。目前最常用的清洗方法是化学清洗杀菌法。在清洗时，加入化学剂和杀菌剂，让板片上的水垢，浮锈，细菌等与试剂发生化学反应清洗后排除，还原板片光洁表面。

此外，在日常维护方面，可以适当加入缓蚀阻垢剂，防止钙镁离子结晶沉淀。条件好的可以采用磁化及离子棒防垢处理，钠离子交换处理等方法。

板式换热器的传热机理及应用范围

板式换热器的传热机理是根据热力学定律：“热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，当两种物体间存在温差就必然有热量传递的过程。”两种液体在板式换热器板片两侧对流时，热量从温度高的的那侧液体传向温度低的那侧液体（一般情况下，高温侧在一次侧，低温侧在二次侧）。由于板片采用了瓦楞波结构优化设计，其换热效率可以达到92％左右，如此以来，高温侧的热量可以有效被低温侧吸收，利用。具体来说如图所示，在高温侧，深红色箭头所指向的是高温侧的进口，粉红色指向的是高温侧的出口；在低温侧，深蓝色指向的是低温侧的进口，天蓝色指向的是低温侧的出口。当液体从深红色的进口进入后，经过对流，热量通过板片传递给由深蓝色进口进入的低温侧液体。在高温侧液体温度降低后，液体由粉红色的出口流出；在低温侧液体温度升高后，液体由天蓝色的出口流出。此时，液体完成换热过程。

板式换热器具有结构紧凑，换热效率高，安装方便，占地面积小，维护成本低等诸多优点，现已广泛应用于电力、石油、化工、冶金、机械、食品、医药、船舶、家庭等领域

板式换热器的分类

1．直接传热式换热器。一种不需传热壁面,由冷流体与热流体直接接触进行换热的操作过程的换热器,此类换热器常用于工业生产中。

2．间壁传热式换热器。冷、热流体通过管子、板等壁面进行热量交换的传热操作过程的换热器,是最普通的也最常用的换热器,冷、热流体都是流体,可以是空气、烟气、蒸汽、水。

3．蓄热式换热器。系间歇传热,在废热再生器中是切实可行有效的回收废热的方式,常被用于回收燃烧气体的废热以及蒸汽等用量不均时作为调节手段。

智能换热机组中水泵的相关知识

智能换热机组是板式换热器更高级别的应用。在实际应用中，智能换热机组可根据实际需要调节管道内流体流量大小，从而实现温度调节。另一方面，流量改变后，不需要被利用的热量不会被损失掉，从而实现了节能效果。

在智能换热机组中，水泵是一个必不可少的工业设备，在水泵的选型中必须考虑两点：流量、扬程。

水泵的流量是反应水泵输水能力的量，指水泵在单位时间内输送水的数量，单位通常为吨每小时或者立方米每小时。

水泵的扬程指水泵能够扬水的高度，用H表示，单位是m。水泵的扬程由两部分组成，以叶轮中心线为基准，至水源面的垂直高度叫吸水扬程简称吸程。以叶轮中心线为基准，至水池的垂直高度，即水泵把水压上去的高度叫压水扬程，简称压程。水泵的扬程由吸程和压程组成。需要注意的是管道水流受摩擦阻力会引起扬程损失，在选型时这部分损失要考虑。否则可能会吸不上来。

减压阀的原理

减压阀是一种自动降低管路工作压力的专门装置，它可将阀前管路较高的水压减少至阀后管路所需的水平。减压阀广泛用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合，以保证给水系统中各用水点获得适当的服务水压和流量。鉴于水的漏失率和浪费程度几乎同给水系统的水压大小成正比，因此减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用，据统计其节水效果约为30％。

减压阀的构造类型很多，以往常见的有薄膜式、内弹簧活塞式等。减压阀的基本作用原理是靠阀内流道对水流的局部阻力降低水压，水压降的范围由连接阀瓣的薄膜或活塞两侧的进出口水压差自动调节。近年来又出现一些新型减压阀，如定比式减压阀，其构造原理如图14．2－2所示。定比减压原理是利用阀体中浮动活塞的水压比控制，进出口端减压比与进出口侧活塞面积比成反比。这种减压阀工作平稳无振动；阀体内无弹簧，故无弹簧锈蚀、金属疲劳失效之虑；密封性能良好不渗漏，因而既减动压（水流动时）又减静压（流量为0时）；特别是在减压的同时不影响水流量。

减压阀通常有DN50～DN100等多种规格，阀前、后的工作压力分别为＜1MPa和0．1～0．5MPa，调压范围误差为±5％～10％。

应该看到，水流通过减压阀虽有很大的水头损失，但由于减少了水的浪费并使系统流量分布合理、改善了系统布局与工况，因此总体上讲仍是节能的。

什么是蝶阀

蝶阀又名翻板阀，是一种调节阀，又可用于低压管道的开关控制。蝶阀的关闭件为圆盘，圆盘围绕阀轴旋转，从而达到开关和调节的作用。全开和全关通常是小于90度的。蝶阀无自锁功能，为了定位，通常要加装蜗轮减速器，加装蜗轮减速器后蝶阀不仅可以自锁，使蝶阀停止在任意位置，还可以改善蝶阀的操作性能。

工业用蝶阀具有耐高温，适用压力范围广，公称通径大等特点，阀体采用碳钢制造，密封垫采用金属环代替橡胶环。

什么是截止阀

截止阀是换热机组上经常被使用的一种阀门，其只适用与全关和全开的状态，不允许作调节和节流。截止阀的关闭件为塞形的阀瓣。密封面呈平面或锥面。阀瓣沿流体的中心线作直线运动，截止阀的关闭方式有升降杆式（阀杆升降，手轮不升降）和升降螺旋杆式（阀杆和手轮一起升降）截止阀的阀瓣开启高度为公称直径的25%-30%，是工业领域常用的一种阀门，如图所示。

截止阀具有如下优点：

1.结构简单，制造和维修都比较方便。

2.行程小，开启和关闭时间短。

3.密封性能好，使用寿命长。

此外截止阀也有不足之处，如调节性能差，开关所需力气较大，不适合有颗粒，粘度大，易结焦的介质。

止回阀的原理

在换热机组中，止回阀是使用得最多的阀门，在暖通领域也是常见阀门之一。止回阀与其它阀门在外观上最大的区别就是止回阀没有阀轴，不用人工操作或者电动控制。

止回阀又叫单向阀或者逆止阀。主要作用是防止管路中的介质倒流。其启闭件依靠介质流动的力量自行开启或者关闭。止回阀只允许介质从一个方向向另一个方向流动，不允许逆流，防止事故发生，所以止回阀又叫做逆止阀。

在安装时，应注意不要让止回阀承受重量，大型止回阀独立支撑；介质流动的方向要与阀门箭头上的方向一致。

止回阀按照结构可分为升降式，旋启式，蝶式和隔膜式。按照连接方式分为螺纹连接，法兰连接和焊接三种。

安全阀的原理与分类

安全阀是一种保护系统压力过高而被破坏的阀门，一旦介质压力过大超过定值，安全阀会自动打开，从而达到安全保护的作用。

按照结构安全阀可分为重锤杠杆式，弹簧式和脉冲式。

重锤杠杆式是利用杠杆原理，用质量较小的重锤通过杠杆的放大作用获得作用于阀门开启的力，通过移动重锤的位置或者改变重锤的位置来改变作用于阀门的开启压力，如左图所示。其优点是结构简单，调整准确，适用于高温高压场合如锅炉和压力较高的容器上。缺点是较笨重加载机构容易因振动而产生泄露，被压力冲开后不易关闭及保持严密。

弹簧微启式安全阀是利用压缩弹簧的力来平衡作用于阀瓣上的力，弹簧的压缩量可通过调整它上面的螺母来改变，可用来调节安全阀的开启压力。优点是结构轻便紧凑，灵敏度高，安装位置不受限制可用于移动式的压力容器上。如下左图所示，缺点是因弹簧的弹力随着压缩量的增大而增大，故加载阀门的压力会随着压缩量的增大而增大，这样就直接使得安全阀不能迅速开启。

最后一种是脉冲式安全阀，由主阀和辅阀组成，通过辅阀的脉冲作用来带动主阀的工作。其适用范围较窄，结构复杂，只适用于安全泄放量很大的锅炉和压力容器。

在这三种安全阀中，弹簧微启式安全阀用使用得最为普遍。

板片材料不锈钢304，316，316L和317的区别

板式换热器板片的材料常用的有304，316，316L和317。这四种材料是用得最普遍的，其中，又以304最为常见。304是一种通用型的不锈钢，其广泛应用于需要有良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备中，其性价比最高。

316和317相比304而言，二者都含有钼，但317的含钼量要高于316。二者总的性能优于304的不锈钢。316不锈钢可以应用于硫酸浓度低于15％和高于85％的介质中，316具有良好的抗氧化物侵蚀的性能，通常用于海洋环境。（图中板片为316板）

316L的最大碳含量为0.03，主要用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。

什么是电动调节阀？

电动调节阀是楼宇乃至工业自动化领域重要的一类带执行机构的阀门，随着自动化程度的越来越高，电动调节阀正在各个领域发挥其明显的作用和优势。是替代传统气动调节阀的新一代调节阀，与传统气动调节阀相比，其有节能，环保，安装快捷等优点。

电动调节阀由执行机构和位于执行机构下方的阀体组成，执行机构与调节阀经过连接组合，安装调试后方可使用。

其原理也较简单，通过接收楼宇或工业控制器发出的弱点信号（0－10v或者4－20mA）来改变阀门的开度，从而实现调节介质流量，温度，压力等参数。实现自动化调节，达到节能的效果。

在选配电动调节阀时，有条件最好选用带手动控制的，这样可以防止由于电路故障造成的阀门不能正常开启或关闭的情况发生。如图中的电动调节阀顶端螺纹型圆盘就是手动调节盘。

在使用电动调节阀的过程中要注意定期检查，检查执行机构有没有故障，执行机构与阀轴的连接有没有出现异常情况。这样可以保障其安全高效运行。一般来说每隔半个月检查一次。

平衡阀的原理

平衡阀是一种特殊功能的阀门，它具有良好的流量特性，有阀门开启度指示，开度锁定装置及用于流量测定的测压小阀。利用专用智能仪表，输入阀门型号和开度值，根据测得的压差信号就可直接显示出流经该平衡阀的流量值，只要在各支路及用户入口装上适当规格的平衡阀，并用专用智能仪表进行一次性调试，就可使各用户的流量达到设定值。

特点：

1、理想的调节性能；

　　2、优秀的截止功能；

　　3、精确到1/10圈的开启状态显示；

　　4、理论流量特性曲线为等百分比特性曲线；

　　5、国家专利型启闭锁定装置；

　　6、对应每个整圈都有因定的流量系数，调试中只要测量出阀门两端压差，就可以方便计算出流经阀门的流量；

7、聚四氟乙烯和硅胶密封，密封性能可靠；

　　8、内部元件采用YICr18Ni9或铜合金制造，抗腐蚀能力强，使用寿命长；

　　9、内升降阀杆，无须预留操作空间。

　　10、它是一种组合阀。

Y型过滤器的工作原理

Y型过滤器主要作用是过滤介质杂质，避免杂质进入泵体，造成阻塞及危害。

Y型过滤器由壳体，排污口，滤网等组成，是输送介质的管道中必不可少的一种装置。作用是清除介质中的机械杂质，保护管道上的配件以免受到磨损及堵塞。

Y型过滤器的特点是体积小，滤眼细，阻力小，效率高，安装检修方便，成本低。其主要材质为不锈钢和PVC等

什么是软接头

橡胶软接头是用于金属管道之间起挠性连接作用的中空橡胶制品。橡胶软接头又叫做橡胶管软接头，柔性橡胶接头，橡胶软接头，可曲绕橡胶接头，高压橡胶接头，橡胶减震器等。按连接方式分松套法兰式、固定法兰式和螺纹式3种；按结构可分为单球体、双球体、异径体、弯球体及风压盘管等5种。由内外层胶、帘布层和钢丝圈组成管状橡胶件，经硫化成型后再与金属法兰或平行接头松套组合而成。此产品可降低振动及噪声，并可对因温度变化引起的热胀冷缩起补偿作用，广泛应用于各种管道系统。

橡胶软接头又叫橡胶接头，橡胶柔性接头，软接头，减振器、管道减震器、避震喉等，是一种高弹性、高气密性，耐介质性和耐气候性的管道接头。该产品利用了橡胶的弹性、高气密性、耐介质性、耐候性和耐辐射性等优点，采用高强度、冷热稳定性强的聚酯帘子布斜交与之复合后，经过高压、高温模具硫化而成。

特点：内部致密度高、能承受较高压力、弹性变形效果好。

优点：减震、降噪、轻巧、无毒。

用途：与泵、阀门的连接、震动较大的管道、冷热变化频繁的管线。

适用介质：海水、淡水、冷热水、饮用水、生活污水、原油、燃油、润滑油、成品油、空气、煤气、蒸汽和颗粒粉状。

疏水阀的用途及分类

疏水阀是用于蒸汽管网及设备中，能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体，并阻水蒸汽泄漏的阀门。

　　根据蒸汽疏水阀工作原理的不同，蒸汽疏水阀可化为以下三种类型：

　　机械型：依靠蒸汽疏水阀内凝结水液位高度的变化而动作，包括：

　　浮球式：浮子为封闭的空心球体

　　敞口向上浮子式：浮子为开口向上的桶型

　　敞口向下浮子式：浮子为开口向下的桶型

　　热静力型：依靠液体温度的变化而动作，包括：

　　双金属片：敏感原件为双金属片

　　蒸汽压力式：敏感原件为波纹管或墨盒，内部充入挥发性液体

　　热动力型：依靠液体的热动力学性质的变化而动作，包括：

　　圆盘式：由于在相同的压力下，液体与气体的流速不同，所产生的不同的动，静压力，驱使圆盘阀片动作

脉冲式：由于不同温度的凝结水通过两极串连节流孔板式，坐在两极节流孔板之间形的不同压力，驱使阀瓣动作

排污阀的原理及特点

快速排污阀是由闸门演变而来的，利用齿轮旋转90度带动阀杆提升实现开启和关闭的目的。

　　快速排污阀不仅结构简单、密封性好，而且体积小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小，特别是驱动力矩小，操作简便，易实现快速启闭。

什么是变频器

变频器是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外，它还具有改变交流电电压的辅助功能。

过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频器。

变频器通常包含3个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）,还有直流部分(DC)。其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。除了这2个部分之外，变频器还有可能包含变压器和电池。其中，变压器用来改变电压并可以隔离输入/输出的电路，电池用来补偿变频器内部线路上的能量损失。

不同的变频器能够处理的电源功率是不一样的，从几瓦到几兆瓦都有。

什么是管壳式换热器

管壳式换热器（又称列管式）也是常用的一种换热器，由壳体，管束，管板和封头等部件组成，管束安装在壳体内。两部固定在管板上。封头用螺栓与壳体两端的法兰连接。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。为提高管外流体的传热分系数，通常在壳体内安装若干挡板。挡板可提高壳程流体速度，迫使流体按规定路程多次横向通过管束，增强流体湍流程度。

优点：易于制造，适应性强，处理量大，结构坚固。

缺点：不易拆装，不易清垢，当换热器内水垢过多，其换热效果明显降低，安装所占空间面积较大。

板式换热器被击穿的原因浅析

分析板式换热器被击穿的原因,首先要了解板式换热器的工作原理.板式换热器是由对流介质的热量交换来实现冷侧介质的升温,产生热交换效果的一种大型设备.

板片被击穿的原因浅析如下:

一,质量原因,由于板式换热器的板片很薄,所以在轧扎工艺上的要求就相当高,要充分保证板片上每个点位的厚度一致是要有相当造诣的轧扎工艺才可实现的,当板片上某点的厚度稍薄时,其就成为一张板片上的薄弱点,板片在长期使用过程中,其薄弱点首当其冲成为了被腐蚀击穿的地方,因此,板片的轧扎工艺对于板片的长期使用起着至关重要的作用,一块厚薄均匀的板片是保证板片不易击穿的前提.另外,板片材料的选择上建议有条件的业主朋友选择316L的.

二,养护问题,在板式换热器的使用中,要定期清理板片上的水垢定期清理Y型过滤器中的杂质,水垢中含有微金属坚硬颗粒,若不定期清理杂质,坚硬的微金属颗粒会随着水流到达板片并划伤板片.这样,板片上被划伤的点就成为了薄弱点,在长时间的腐蚀中被击穿.

什么是电磁阀

电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器；并不限于液压，气动。电磁阀用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般都由液压钢控制，所以就会用到电磁阀。

电磁阀的工作原理，电磁阀里有密闭的腔，在不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油钢的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。

什么是球阀

球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度提动作，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球面和通道口的比例应该是这样的，即当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。

球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。

什么是混水阀

混水阀是将冷热水混合的阀门，其实阀门本身是不能将冷热水混合的，只是接了冷水管路和热水管路后将冷热水混合后由出水口流出，如图中所示，两侧的接口分别为冷热水管路的接口，中间的接口为出水口。

混水阀是是家庭常用的阀门之一，广泛应用于电热水器，太阳能热水器，燃气热水器及家庭采暖系统当中。用户可根据需要调节冷热水混水温度，由于阀门直接连接冷热水管路，并且混合后的水直接由出水口流出，故混合后所需要的水温可以迅速达到。混合后的温度不受流量，水压的影响，是使用方便的一款阀门。当冷水中断，用户可以立刻关闭混水阀，防止意外发生。

什么是电磁流量计

智能型电磁流量计是智能流量计系列的一个产品，智能型电磁流量计测量原理是根据法拉第电磁感应定律，它的传感器主要组成部分是由测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体等组成。它主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量，包括酸、碱、盐等强腐蚀性的液体。该智能型电磁流量计被广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理，水利建设等领域。

　　产品特点：

　　１、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响；

　　２、测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低；

　　３、系列公称通径DN15～DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择；

　　４、转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达1500：1；

　　５、转换器可与传感器组成一体型或分离型；

　　６、转换器采用16位高性能微处理器，2x16LCD显示，参数设定方便，编程可靠；

　　７、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量；可显示．庄、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART；

　　８、转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能；

什么是液压阀

液压阀是一种用压力油操作的自动化元件，它受配压阀压力油的控制，通常与电磁配压阀组合使用，可用于远距离控制水电站油、气、水管路系统的通断。

　　用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路。有直动型与先导型之分，多用先导型。