板式熱交換器的結(jié)構(gòu)形式
1．平板式熱交換器
平板式熱交換器簡稱板式熱交換器，其結(jié)構(gòu)如圖片4-46所示。它是由一組長方形的薄金屬板平行排列，夾緊組裝于支架上面構(gòu)成。兩相鄰板片的邊緣襯有墊片，壓緊后板間形成密封的流體通道，且可用墊片的厚度調(diào)節(jié)通道的大小。每塊板的四個角上，各開一個圓孔，其中有兩個圓孔和板面上的流道相通，另兩個圓孔則不相通。它們的位置在相鄰板上是錯開的，以分別形成兩流體的通道。冷、熱流體交替地在板片兩側(cè)流動，通過金屬板片進行換熱。
板片是板式熱交換器的核心部件。為使流體均勻流過板面，增加傳熱面積，并促使流體的湍動，常將板面沖壓成凹凸的波紋狀，波紋形狀有幾十種，常用的波紋形狀有水平波紋、人字形波紋和圓弧形波紋等。
板式熱交換器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積設(shè)備所提供的換熱面積大；組裝靈活，可根據(jù)需要增減板數(shù)以調(diào)節(jié)傳熱面積；板面波紋使截面變化復雜，流體的擾動作用增強，具有較高的傳熱效率；拆裝方便，有利于維修和清洗。其缺點是處理量小；操作壓力和溫度受密封墊片材料性能限制而不宜過高。板式熱交換器適用于經(jīng)常需要清洗、工作環(huán)境要求緊湊，工作壓力在2.5 MPa以下，溫度在 -35℃~200℃場合。
2．螺旋板式熱交換器
螺旋板式熱交換器它是由兩張間隔一定的平行薄金屬板卷制而成的。兩張薄金屬板形成兩個同心的螺旋型通道，兩板之間焊有定距柱以維持通道間距，在螺旋板兩側(cè)焊有蓋板。冷、熱流體分別通過兩條通道，通過薄板進行換熱。
常用的螺旋板式熱交換器，根據(jù)流動方式不同，分為四種：
（1）Ⅰ型螺旋板式熱交換器兩個螺旋通道的兩側(cè)完全焊接密封，為不可拆結(jié)構(gòu)。熱交換器中，兩流體均作螺旋流動，通常冷流體由外周流向中心，熱流體由中心流向外周，呈完全逆流流動。此類熱交換器主要用于液體與液體間的傳熱。
（2）Ⅱ型螺旋板式熱交換器一個螺旋通道的兩側(cè)為焊接密封，另一通道的兩側(cè)是敞開的，熱交換器中，體沿螺旋通道流動，而另體沿熱交換器的軸向流動。此類熱交換器適用于兩流體流量差別很大的場合，常用作冷凝器、氣體冷卻器等。
（3）Ⅲ型螺旋板式熱交換器Ⅲ型螺旋板式熱交換器的結(jié)構(gòu)。熱交換器中，一種流體做螺旋流動，另體做兼有軸向和螺旋向兩者組合的流動。該結(jié)構(gòu)適用于汽體冷凝。
（4）G型螺旋板式熱交換器G型螺旋板式熱交換器的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)又稱塔上型，常被安裝在塔頂作為冷凝器，采用立式安裝，下部有法蘭與塔頂法蘭相連接。汽體由下部進入中心管上升至頂蓋折回，然后沿軸向從上至下流過螺旋通道被冷凝。
螺旋板式熱交換器的優(yōu)點是螺旋通道中的流體由于慣性離心力的作用和定距柱的干擾，在較低雷諾數(shù)下即達到湍流，并且允許選用較高的流速，故傳熱系數(shù)大；由于流速較高，又有慣性離心力的作用，流體中懸浮物不易沉積下來，故螺旋板式熱交換器不易結(jié)垢和堵塞；由于流體的流程長和兩流體可進行完全逆流，故可在較小的溫差下操作，能充分利用低溫熱源；結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積的傳熱面積約為管殼式熱交換器的3倍。其缺點是：操作溫度和壓力不宜太高，目前高操作壓力為2MPa，溫度在400℃以下；因整個熱交換器為卷制而成，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，維修很困難。
3．熱板式熱交換器
熱板式熱交換器是一種新型高效板面式熱交換器，其傳熱基本單元為熱板。其成型方法是按等阻力流動原理，將雙層或多層金屬平板點焊或滾焊成各種圖形，并將邊緣焊接密封組成一體。平板之間在高壓下充氣形成空間，實現(xiàn)好流動狀態(tài)的流道結(jié)構(gòu)形式。各層金屬板的厚度可以相同，亦可以不同，板數(shù)可以為雙層或多層，這樣就構(gòu)成了多種熱板傳熱表面形式，如不等厚雙層熱板、等厚雙層熱板、三層不等厚熱板、四層等厚熱板等，設(shè)計時，可根據(jù)需要選取。
熱板式熱交換器具有好的流動狀態(tài)，阻力小，傳熱效率高；根據(jù)工程需要可制造成各種形狀，亦可根據(jù)介質(zhì)的性能選用不同的板材。熱板式熱交換器可用于加熱、保溫、干燥、冷凝等多種過程，作為一種新型的熱交換器，具有廣闊的應用前景。