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板式换热器与管壳式换热器的比较

1. 传热系数。板式换热器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℃。

3. 占地面积。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1/5~1/8。

4. 改变换热面积或流程组合。板式换热器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。

5. 重量。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。

6. 价格。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%。

7. 制作过程。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. 清洗。框架式板式换热器只要松动压紧螺栓,即可松开板束,卸下板片进行机械清洗,这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。

9. 热损失。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,需要保温层。

10. 单位长度的压力损失。板式换热器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。

11. 工作压力、温度。板式换热器的工作压力、温度不宜过高,过高可能损坏板式换热器的密封垫,工作压力一般不宜超过2.5MPa,介质温度应在低于250℃以下,否则有可能泄露。

12. 堵塞。板式换热器由于板片间通道很窄,一般只有2~5mm,当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时,容易堵塞板间通道,管壳式换热器就可避免此类问题。


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