板式换热器传热的主要影响因素

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通常，评价换热器性能好坏的因素主要有换热量Q、压力降△P，耐温耐压能力，使用寿命以及无故障运行周期。

下面就对数平均温差、压力降以及板片波纹形状三点来谈谈影响板式换热器传热的因素：

（1）对数平均温差△tm对传热的影响

由传热基本方程式Q=K·A·△tm可知，影响换热器换热量的主要因素有传热系数K、换热面积A以及与介质流动状况相关的对数平均温差△tm。其中，对数平均温差是评价板式换热器传热性能的一项重要指标。

1)对数温差的计算：

式中，△tmax=th1-tc2，△tmin=th2-tc1

式中，th1、th2——热侧进出口温度；

tc2、tc1——冷侧进出口温度。

根据公式可以看出，提高热流体温度或者降低冷流体的温度，增大两流体的温差，可以增加对数平均温差。

2)流体流动形式对对数平均温差的影响

板式换热器常见的流体流动形式有逆流、顺流、折流以及混合流等。

在相同的进出口温度条件下，逆流的平均温差较顺流大；折流既有顺流又有逆流，其平均温差介于逆流和顺流之间。

此外，多种流动形式组合对对数温差也有较大影响。因此，尽可能采用纯逆流或接近逆流的组合，提高对数平均温差值。

3)流体热容量对对数平均温差的影响

流体热容量小，在换热过程中温差变化快，则平均温差小，

相反，若流体热容量大，在换热过程中，温度变化曲线较平整，则平均温差较大。

当流体发生相变，释放或吸收潜热时，则流体热容量为较大，平均温差达到较大值。

（2）板式换热器压力降对传热的影响

板式换热器作为供热、制冷等工艺的主要设备，其压力降是影响传热很重要的一点。

根据经验，在城镇集中供热项目系统中，板式换热器一次网的压力降控制在100kpa左右是比较经济合理的，在该条件下，换热面积既满足工况要求，又节约了资源和投资成本。若压力降较小，控制在30-40kpa左右，则相应的换热面积会增加20%左右，由此造成的项目投资成本升高。

因此，根据不同的应用领域和工况，选择合适的压力降，可以大大提高板式换热器传热效率，减少投资运行成本。

（3）板片波纹形状对传热的影响

板式换热器板片具有规则的不同形状的波纹，常见的有人字形波纹，水平平直波纹、斜波纹、针状波纹等，这些波纹可以加强流体在流道中的扰动，增强传热效果。

以人字型波纹为例，人字型波纹分大角度和小角度，即H板和V板，波纹角度决定了换热的压力损失和传热效率。H板流动阻力大但传热效率高，相反，V板压力损失小而传热效率较低。

因此，在板式换热器进行选型设计时，根据应用特性对板片波纹进行配置，可以选择全H板、全V板或H/V按一定比例进行组合，以获得更大的传热效率，节约更多资源。

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