技术指标如下 (可拆式)：
最大板片面积：4.67～0.475m2，
最大角孔尺寸：450 mm以上，
最大处理量： 5000 m3/h，
最高工作压力： 2.8 MPa，
最高工作温度： 橡胶垫片—150 ℃， 压缩石棉垫片—260 ℃， 压缩石棉橡胶垫片—360 ℃，
最佳传热系数： 7000 W/(m2·℃) (水水，无垢阻)，
(2) 层流时(Re<2 000)
α
8.4
λ de
Mc p λlt
0.2
W/(m2·℃) (3.3)
(3) 过渡流至湍流(Re>1000)
Nu=Pr0.25(μ/μw)0.17[0.0315Re0.8-6.65*10-7(lt /b)1.3] (λ/de) (3.4)
当Re>30000时，式中(lt /b)的影响可忽略。
α
0.225cs
c pl r
0.69
pλl σ
0.31
ρl ρv
1
0.33
3.22
Δt
2.22
(3.7)
2) 传热系数 K 的计算
1
K
1 α1
2 i 1
Ri
δ λ
1 α2
(3.8)
3) 流体压降的计算 螺旋板换热器的总阻力可分为三部分：弯曲通道
的阻力，定距柱的影响及进出口的局部阻力。
氧化性酸，如硫酸，混酸
工业纯钛TA1
海水等氯离子含量高的液体
钛钯合金TA9
还原酸，如次氯酸
耐酸钢RS-2
强酸，如浓硫酸、硝酸等
254 SMO
海水等氯离子含量高的液体
其他类型板式热交换器的结构
图3.12 板式蒸发器
图3.13 板式冷凝器板片
图3.14 流体在板间通道中三维流动
图3.15 板式热交换器中的三种流体换热
传热板片是关键部件：
★使流体低速下发生强烈湍流，强化传热； ★提高板片刚度，能耐较高压力。
图3.8 我国板式热交换器国家标准的板片波纹形式
流体的单边流和对角流
图3.11 密封垫片
传热板片材料及适用介质
材料名称
适用场合
304, 316, 316L
氯离子含量不高的一般流体
哈氏合金 Hastelloy C-276, C-22
特点
1. 传热效率高，比管 式高0.5~1倍。
紧凑性达到：100m2/m3
2. 逆流传热， 两端温差小。
3. 不易结垢，“自洁” 作用，容易清洗。
5 成本低。 缺点：密封比较困难。
3.1.2 设计计算
1) 换热系数α 的计算
(1) 湍流时(Re>6000)
α=0.023 λ /de Re0.8Prm(1+3.54de /Dm)，W/(m2·℃) (3.1)
材料名称 丁腈橡胶
适用温度
适用介质
-20~120℃ 水、油类、烃、醛等
三元乙丙 -50~150℃ 水、一般有机酸、碱等
氟橡胶
-20~250℃ 有机溶液、酸、碱、醇
食品、医药 橡胶
-20~120℃
食品、医药
氯丁橡胶 -40~100℃ 碱及部分酸
硅橡胶
-65~230℃ 部分油类、酒精
目前世界上板式热交换器所达到的主要
mm
170 250
330
400
500
500
620
820
板片厚度 mm
0.5～0.7
0.6～1
板片材料 SUS304、316、316L、RS-2、Hastelloy C-276、TAI、H68、Hsn62-1
角孔直径 mm
40
50
65
100 150 150 170 250
平均板间距 mm
3
3.2
3.5
3.1 螺旋板式热交换器
3.1.1 基本构造和工作原理
换热器是由两块条 形金属板卷成同心 螺旋组合件，通道 的交错边缘焊接密 封或两边各配一个 端盖密封。
主要有可拆式和不 可拆式两大类。
定距柱 螺旋板 回转支座
头盖 垫片
切向接管
(a) 结构简图
(b) 实物图
图3.1 螺旋板式热交换器 (可拆式)
g
(b
0.55 0.00318)
1.5
5
l
(3. 11)
4) 换热面积及螺旋通道几何尺寸的计算
(1) 螺旋体的绘制 (2) 螺旋板长度计算 (3) 螺旋体的有效圈数ne (4) 螺旋体的最大外径D
图3.5 不等通道螺旋体
螺旋板式热交换器设计计算 [例3.1]
3.2 板式热交换器
3.2.1 构造和工作原理
图3.2 螺旋板式热交换器的三种型式
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
图3.3 流道的密封
根据我国现行行业标准JB / T4751—2003， 螺旋板式换热器的型号表示法为：
可拆换热器 区别代码： D—堵死型 G—贯通型 不可拆不标注 通道间距，mm 公称直径，mm 板宽，m 公称换热面积，m2
公称压力，MPa 材质代号， C－碳钢，S－不锈钢 L－螺旋板换热器 型式代号： K－可拆，B－不可拆
(4) 蒸汽冷凝时
α
1.88
4Γ μl
-1/3
μl2 λl3 ρl2
g
-1/3
W/(m2·℃) (3.5)
图3.4 凝结换热系数计算曲线
(5) 蒸汽冷凝冷却时
α
0.67
λl3r 2 μl2
g
λl
c pl μl5/3 Hrl2/3 g1/3
1/3
4Γ μl
1/9
(3.6)
(6) 沸腾传热时 核态沸腾时，沸腾换热系数用下式计算
Δp
l de
3.58 Re0.25
0.15l
ns
39.23
ρw 2
2
(3.9)
对于蒸汽，轴向流动冷凝时，可用下式计算其压降：
Δp
2G 2 2ρ
0.046
d
eG μ
0.2
He de
1
(3.10)
蒸汽螺旋向流动冷凝时9 ΙΙ
ΙΙl ρ
M bH
2
紧凑性：
250～1000 m2/m3，
金属消耗量： 16 kg/m2。
板式换热器板片主要技术参数
型号\技术 参数
BR005
BR01
BR02 BR035 BR05
BR07
BR09
BR13
单板有效热
面积 m2 0.053 0.1
0.23 0.35 0.52 0.66 0.85
1.3
外形尺寸 500x 660x 1000x 1215x 1440x 1660x 1770x 2140x
板式热交换器的型号表示法
单板公称换热面积是指经圆整后的单板计算换热面积按国标 GB 16409—1996，板式热交换器的型号按如下格式表示：
框架结构形式代号 垫片材料代号 换热器换热面积，m2 设计压力，MPa 单板公称换热面积，m2 板片波纹形式代号 板片换热器代号 （B, BL, 或BZ）
密封材料及适用介质
3.5
3.8
3.8
3.8
3.8
平均流道 截面积 m2
0.00042 0.000656 0.00098 0.001225 0.0017