板式换热器由传热板片(见图5-1-22)、密封垫片和压紧装置3部分组成,其流向示意见图5-1-21。
图5-1-21 板式换热器流向示意图
图5-1-22 板式换热器的传热板片(人字形波纹板片结构)
与各种管式换热器不同,板式换热器是通过传热板片换热的。冷热流体分别在板片的两侧流过进行传热。传热板片由0.5~3mm的金属薄板压制成型,材质有不锈钢、黄铜或铝合金等。为增强刚度、避免变形,一般将板片压成波纹形,如图5-1-22为人字形波纹。波纹既增大了传热面积,又增强了流体的湍流程度。板片的四个角上各开一孔,作为冷热流体的进出口。板片四周及孔周围压有密封垫片槽,可贴入密封垫片。垫片可根据流体流动的需要来放置,从而起到允许或阻止流体进入板面之间通道的作用。按传热需要将若干块传热板片排列在支架上,由压板借压紧螺杆压紧后,相邻板间就形成了流体通道。藉助垫片的恰当布置,使冷、热流体在传热板片的两侧流过进行传热。不同厚度的垫片可以调节板间距(一般4~6mm),即调节流量。
板式换热器的主要优点是在低流速下即能达到湍流,传热效率比列管式换热器高,设备紧凑,操作灵活性大,板片制造、检修及清洗都比较方便。其缺点主要是处理量不大,同时受板片刚度及垫片性能的限制,允许的操作压力和温度都不能太高。操作表压一般低于1.5MPa,最高不超过2MPa。用合成橡胶垫片时,操作温度应低于130℃,用压缩石棉垫片应低于250℃。