板式换热和管壳式换热器相比优缺点

浅谈板式换热器的设计随着国家对环保和能源的重视，集中供热系统的广泛应用大大减少了燃煤对城市环境的污染，同时也节省了能源，所以可以说这是一项即造福当代人民又造福后代子孙的伟大工程。

而换热器是供暖系统中非常重要的供暖设备，在采暖和集中供热工程中具有一种“承前启后”的过渡连接作用。

在换热器的发展中，板式换热器占有极其重要的地位。

1.板式換热器的优点板式换热器的特点与别的换热器相比显而易见:板式换热器传热系数高，占地面积小，结构紧凑，易维护。

在传热量相等的条件下，所占空间仅为管壳式换热器的1/2-1/3。

并且不像管壳式换热器那样需要预留出很大的空间用来拉出管束检修。

而板式换热器只需要松开夹紧螺杆，即可在原空间范围内100%地接触到换热板的表面，拆装方便，便于清洗。

体积小重量轻，在狭小的空间易安装。

通过以上的分析比较，可以看出板式换热器较之管壳式换热器具有很多优点。

另外板式换热器还有如下优点。

<1>温差小由于板式换热器具有较髙的传热系数及强烈的湍流，在换热器中进行流动换热后，可使热交换器的一、二次热水的温度相差很小，有时温差能够趋近1℃-3℃.这样可使热效率大大增髙,提髙换热设备的经济性。

<2>热损失小由于具有板片边缘及周边密封塾暴露在大气中，所以热损失极小,一般为1%。

左右，不需釆取保温措施。

在相同换热面积情况下，板式换热器的換热损失仅为管壳式换热器的1/5，而重量则不到管壳式的一半。

<3>适应性强一方面在组装换热器时，可根据产量及工艺要求，很方便地增加或减少传热板片，亦可将板片重新排列，流程组合重新选择。

另一方面的适应性还表现在其用途上，板式换热器用途广泛，目前，在化工、机械、水泥、石油、电力、热水供暖等多种工程领域都有广泛的应用，具体用于加热、冷却、蒸发、冷凝、余热回收等工艺过程中，通过在板式换热器中进行介质间的热交换来达到应用的目的。

<4>操作灵活，维修方便传热板片及活动压紧板均悬挂在机器的横梁上，压紧板上方设有滚动装置，可方便地打开设备，进行清洗，并能取出一板片，进行检査或更换垫片。

四种换热器的结构特点及优缺点3、四种换热器的结构特点及优缺点。

（1）固定管板式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。

结构特点：管板与壳体之间采用焊接连接。

两端管板均固定，可以是单管程或多管箱，管束不可拆，管板可延长兼作法兰。

优点：结构简单，制造方便，在相同管束情况下其壳体内径最小，管程分程较方便。

缺点：壳程无法进行机械清洗，壳程检查困难，壳体与管子之间无温差补偿元件时会产生较大的温差应力，即温差较大时需采用膨胀节或波纹管等补偿元件以减小温差应力。

（2）浮头式换热器组成：管箱、管板、换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、钩圈、浮头盖等。

结构特点：一端管板与壳体固定，另一端管板（浮动管板）与壳体之间没有约束，可在壳体内自由浮动。

只能为多管程，布管区域小于固定管板式换热器，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。

优点：不会产生温差应力，浮头可拆分，管束易于抽出或插入，便于检修和清洗。

缺点：结构较复杂，操作时浮头盖的密封情况检查困难。

（3）U形管式换热器组成：管箱、管板、U形换热管、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管等。

结构特点：只有一个管板和一个管箱，壳体与换热管之间不相连，管束能从壳体中抽出或插入。

只能为多管程，管板不能兼作法兰，一般有管束滑道。

总重轻于固定管板式换热器。

优点：结构简单，造价较低，不会产生温差应力，外层管清洗方便。

缺点：管内清洗因管子成U形而较困难，管束内围换热管的更换较困难，管束的固有频率较低易激起振动。

（4）填料函式换热器组成：管箱、管板、管束、壳体、折流板或支撑板、拉杆、定距管、填料函等。

结构特点：一侧管箱可以滑动，壳体与滑动管箱之间采用填料密封。

管束可抽出，管板不兼作法兰。

优点：填料函结构较浮头简单，检修清洗方便；无温差应力，（具备浮头式换热器的优点，消除了固定管板式换热器的缺点）。

缺点：密封性能较差，不适用于易挥发、易燃、易爆和有毒介质。

A、换热效率高。

板式换热器的传热系数是管壳式换热器的3～5倍。

在流速允许的情况下，K值最高可达到7000W/m2.k；B、适合小温差换热工况。

板式换热器采用人字型波纹，换热效果好，采用全逆流布置流程。

充分体现了板式换热器的节能低耗的特点；C、占地面积小。

板式换热器的结构及凑，占地面积约为管壳式换热器的1／5～1／10；D、重量轻。

板式换热器的重量仅为管壳式换热器的1／5左右；E、费用低廉。

由于相同换热任务的情况下，板式换热器的换热面积比管壳式换热器小得多，若以同样的不锈钢为材料，板式换热器的整体造价比管壳式换热器低很多；G、不易结垢。

流体在板式换热器中成湍流的运行状态，对板片表面起到了冲刷的效果；H、多种介质换热。

板式换热器可以通过中间隔板进行三种或三种以上介质的换热，在乳品加工工艺上广泛应用。

；I、维修清洗方便。

把板式换热器的夹紧螺栓卸下后，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗或化学清洗。

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管壳式与板式水水换热器的比较分析管壳式和板式水水换热器是两种常见的换热设备，它们在应用范围、换热效果、维护保养等方面都有不同的特点。

本文将分析对比这两种换热器的优缺点，以帮助读者选择适合自己的换热器。

一、管壳式水水换热器管壳式换热器是由一个管壳和多个外管、内管组成的传热设备。

内管和外管之间的空间中流体进行传热，通常用于高温、高压、高粘度、易腐蚀、易结垢的介质换热。

其优点主要有以下几点：1. 适用范围广：管壳式换热器可以适用于多种工业领域，如化工、石化、制药、航空航天等。

2. 效率高：由于管壳式换热器的传热面积大，因此效率相对较高。

3. 维护保养方便：管壳式换热器可以进行组件化维护，随时更换外管和内管，便于清洗和维护。

但管壳式水水换热器也有其缺点：1. 制作成本高：管壳式换热器的制造成本较高，因为需要制造大量外管和内管。

2. 占用空间大：管壳式换热器由于外形尺寸较大，占用的空间相对较大。

3. 流体压降大：由于管壳式换热器的内部设计，流体的压降大，需要消耗更多的能量。

二、板式水水换热器板式换热器是由多个密封的板组成，板上的通道构成流体的管道，在板上进行传热。

板式换热器通常用于低温、低压、低粘度、不易腐蚀、不易结垢的介质换热。

其优点主要有以下几点：1. 占用空间小：板式换热器通常比管壳式换热器小，占用的空间相对较小。

2. 制作成本低：板式换热器的制造成本相对较低，因为只需要制造少量密封板即可。

3. 传热效果好：由于板式换热器的传热面积大，传热效果好。

但板式换热器也有其缺点：1. 不适用于高温高压：由于板式换热器的密封性不够，不适用于高温、高压介质。

2. 维护保养复杂：由于板式换热器的结构复杂，维护保养需要额外耗费一定的时间和精力。

3. 稳定性差：由于板式换热器板间的连接处容易出现渗漏情况，不够稳定。

综上所述，管壳式水水换热器和板式水水换热器在适用范围、效率、维护保养等方面都有不同的特点。

根据实际需要选择适合自己的换热器是关键。

板式换热器和管壳式换热器优势比较一．板式换热器简介：板式换热器是由一组波纹金属板组成，板片上有四个角孔供热交换的两种液体通过。

金属板片安装在固定板和活动压紧板的框架内，并用夹紧螺栓加以夹紧。

板片装有密封垫片，将流体通道密封，并且导流体交替地流至各自的通道内。

流体的流量，物理性质，压力降和温度差决定了板片的数目、尺寸和板片的波纹形式。

波纹板片不但大大提高了湍流程度，并且形成许多支撑点，足以承受介质间的压力差。

基本性能范围压力 2.5Mpa温度150传热面积0.1-2，200m²介质流量0.3-1，000Kg/s接口尺寸50-450mm二．管壳式换热器简介：管壳式换热器是由一组管束，管壳和引流导板组成，两种液体分别通过管束内、外进行传热，管束安装在管壳内，并由一组导流板支撑，在换热器的一端，社有某一介质的腔室，通过一胀管式的挡板与另一液体隔离。

在换热器的两端设有端盖，供检修和维修保养用。

流体的流量、物理性质、压力降和温度差决定了管束的多少及长度，这也决定了管壳的直径和长度。

基本性能范围压力基本无限制温度基本无限制三．板式换热器和管壳式换热器比较1.体状态比较对于水/水管式换热器来讲，冷却水在管束内流动被冷却水在管束外流动，管束内介质的流速一般在0.8-1.2m/s左右（视冷却水侧的压降要求），故其流动状态为层流，管束的直径一般为10mm- 15mm之间。

由于冷却水质一般选用海水、河水或冷却塔水，故很容易引起结垢，形成绝热层，造成热传递效率急剧下降，因此必须经常清洗去除结垢，以保证传热效果。

对于水/水板式换热器来讲，冷却水和被冷却水在板片的两侧对流，介质流速一般在0.5-7 m/s左右（视介质的允许压力降）。

由于板片呈鱼骨形的形状，故其流动为旋转湍流，其流体通道为4mm- 8mm之间（视选择的型号而定）。

由于流体的流动状态均为旋转湍流，故冷却水质可为海水，河水或冷却塔水，也不太容易引起结垢，故清洗频率要比管壳式低得多。

常见换热器结构及优缺点6.7 换热器换热器是化⼯、⽯油、⾷品及其他许多⼯业部门的通⽤设备，在⽣产中占有重要地位。

化⼯⽣产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应⽤甚为⼴泛。

由于⽣产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。

根据冷、热流体热量交换的原理和⽅式基本上可分为三⼤类：混合式、蓄热式、间壁式。

6.7.1 直接接触式（混合式）在这类换热器中，冷热两种流体通过直接混合进⾏热量交换。

在⼯艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是⽐较⽅便和有效的，且其结构⽐较简单。

直接接触式换热器常⽤于⽓体的冷却或⽔蒸汽的冷凝。

6.7.2 蓄热式蓄热式换热器⼜称为蓄热器，它主要由热容量较⼤的蓄热室构成，室中可填耐⽕砖或⾦属带等作为填料。

当冷、热两种流体交替地通过同⼀蓄热室时，即可通过填料将得⾃热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的⽬的。

这类换热器的结构简单，且可耐⾼温，常⽤于⽓体的余热及其冷量的利⽤。

其缺点是设备体积较⼤，⽽且两种流体交替时难免有⼀定程度的混合。

6.7.3 间壁式这⼀类换热器的特点是在冷热两种流体之间⽤⼀⾦属壁（或⽯墨等导热性好的⾮⾦属）隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进⾏热量交换。

由于在三类换热器中，间壁式换热器应⽤最多，因此下⾯重点讨论间壁式换热器。

（1）夹套式换热器结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为⼀种流体的通道。

优点：结构简单，加⼯⽅便。

缺点：传热⾯积A⼩，传热效率低。

⽤途：⼴泛⽤于反应器的加热和冷却。

为了提⾼传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。

（2）沉浸式蛇管换热器结构：蛇管⼀般由⾦属管⼦弯绕⽽制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进⾏换热。

优点：结构简单，便于防腐，能承受⾼压。

缺点：传热⾯积不⼤，蛇管外对流传热系数⼩，为了强化传热，容器内加搅拌。

（3）喷淋式换热器结构：冷却⽔从最上⾯的管⼦的喷淋装置中淋下来，沿管表⾯流下来，被冷却的流体从最上⾯的管⼦流⼊，从最下⾯的管⼦流出，与外⾯的冷却⽔进⾏换热。

板式换热器和壳管式换热器区别换热器如何分类？按传热方式可分为：间壁式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器、复式换热器。

按用途可分为：加热器、预热器、过热器、蒸发器。

按结构可分为：浮头式换热器、固定管板式换热器、U形管板换热器、板式换热器等。

壳管式与板式换热器不同点之一：结构1、壳管式换热器结构：管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板（挡板）和管箱等部件组成。

壳体多为圆柱形，内有管束，管束两端固定在管板上。

传热有两种热流体和冷流体，一种是管内流体，称为管侧流体；另一种是管外流体，称为壳侧流体。

为了提高管外流体的传热系数，通常在管壳内设置若干挡板。

挡板可以提高壳程内流体的速度，使流体按规定的距离多次穿过管束，提高流体的湍流度。

换热管可在管板上等边三角形或方形布置。

等边三角形布置紧凑，管外流体湍流程度高，传热系数大。

方形布置便于清洁管外，适用于易结垢的流体。

2、板式换热器结构：可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔，四周通过垫片密封，并用框架和压缩螺钉重叠而成。

板和垫片的四个角孔构成了流体分配器和集液管。

同时，冷流体和热流体被合理地分离，以便它们在每个板的两侧被分离。

在通道中流动，通过板进行热交换。

板式换热器壳管式与板式换热器不同点之一：分类1、壳管式换热器分类：（1）固定管板换热器管板与管壳两端管束为一体，结构简单，但仅适用于冷、热流体温差不大，壳程无需机械清洗时的换热操作。

当温差稍大，壳侧压力不太高时，可在壳上安装弹性补偿环，以减小热应力。

（2）浮头换热器管束一端的管板可以自由浮动，完全消除了热应力，整个管束可以从壳体中拉出，便于机械清洗和维护。

浮头换热器应用广泛，但其结构复杂，成本高。

（3）U形管换热器的每根管子弯成U形，两端固定在上下两区的同一管板上。

在管箱隔板的帮助下，分为进、出口两室。

换热器完全消除了热应力，其结构比浮头式结构简单，但管程不易清洗。

U型管式换热器（4）涡流热膜换热器采用最新的涡流热膜换热技术，通过改变流体运动状态来提高换热效果。

板式换热器与管壳式的换热器比较板式换热器与管壳式的换热器比较？1.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。

2.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℃o3.占地面积小板式换热器构造紧凑，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1/5^1/10.4.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可到达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，即可到达所要求的流程组合，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。

5.重量轻板式换热器的板片厚度仅为0.Γθ.8mm,而管壳式换热器的换热管的厚度为2.（Γ2∙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。

6.价格低采用一样材料，在一样换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%^60%.7.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，管壳式换热器一般采用手工制作。

8.容易清洗框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片开展机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。

9.热损失小板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。

而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。

10.容量较小是管壳式换热器的10%~20%.∏.单位长度的压力损失大由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。

在制冷技术中，换热器是不可缺少的制冷设备，冷凝器、蒸发器、回热器以及中间冷却器等换热设备，不仅在重量、体积和金属耗量上占整个制冷装置的50%以上，而且对制冷性能也会产生重大影响。

制冷用板式换热器相对于制冷用壳程管式换热器还有一下优点：
①制冷剂充灌量小，有利于环境保护和降低运行成本
壳管式换热器的壳侧和管侧的容积都很大，要使制冷系统正常工作，必须充灌大量的制冷剂，而且还可能造成环境污染。

而板式换热器一方面体积小，另一方面间距尺寸也小。

②蒸发彻底，经济性高
制冷剂在制冷板式换热器中蒸发时，很容易实现完全蒸发达到无液态程度，因此在大多数情况下，制冷系统无须设置气液分离器。

并且极易实现单元化，安装简单方便，维护和运输都可以节约费用，降低成本。

③冻结倾向少，抗冻性能高
由于水在低流速时，就能在板式换热器中形成高度紊流，温度分布非常均匀，从而减少了冷冻水的冻结倾向。

即使发生了冻结，也更能承受冻结所产生的压力，而不像壳管式换热器那样容易使热管胀裂，并且可以在结冻后继续使用。

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