文 献 综 述

一、前言

换热器（亦称为热交换器或热交换设备）是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。换热器可以按不同的方式分类。按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式（或称回热式）三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。其中板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。换热器的各板片之间形成许多小流通断面的流道 , 通过板片进行热量交换，它与常规的壳管式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多。国外自 20 世纪 30 年代开始，板式换热器的应用已非常普遍。我国 20世纪 70 年代, 开始批量生产板式换热器, 当时大多用在食品、轻工、机械等部门；20 世纪 80 年代初期 ，扩大到民用建筑的集中供热；中期，随着高层建筑集中空调的增多和空调制冷设备产品的更新换代，板式换热器在空调制冷领域里的应用已名列前茅。近年来，板式换热器技术日益成熟，其传热效率高、体积小、重量轻、污垢系数低、拆卸方便、板片品种多、适用范围广，在各个行业得到了广泛应用。今天板式换热器技术的主要特点有：第一，板式换热器单元和单片面积大型化。第二，采用垫片无胶连接技术，使板式换热器安装和维护的时间节约 80%。第三，由一种规格的板片设计两种不同波形夹角，以满足有不同压力降要求的场合，从而扩大了应用范围。第四，板片材料多样化，已使用了不锈钢、高铬镍合金、蒙乃尔哈氏合金等材料，甚至还推出了石墨式换热器。

二、板式换热器的设计发展历史

2.1发现与设计计算

板式换热器 ( PHE)是一种高效、紧凑的换热设备。 由于在许多方面优于管壳式换热器 ,所以 ,尽管只有百余年的历史 ,但发展迅速 ,应用领域遍及国民经济各部门。板式换热器分为可拆卸式和焊接式两大类。 80年代以来 ,品种规格、密封结构、设计与制造技术等方面均有了突破性进展 ,发展方向趋于”大参数、多品种、高性能”。 其中 ,包括耐温、耐压、耐腐蚀及其它特种 PHE。

国际：

通过实验研究和应用实验表明 , 人字形的传热特性和流阻特性效果优良, 所以近几十年板式换热器大都采用人字形板片。最具有代表性的实验当属 W.W.Focke的实验研究 , 他采用了有限扩散电流技术 (DLCT), 通过类比关系得到人字形流通的传热速率，此研究确切地找出了板式换热器波纹倾角对传热与阻力性能的定性关系。 W.W.Focke的实验也为板式换热器的实验指出了途径。

Muley和 Manglik通过实验分析了多种板式换热器的数据, 得到了一系列传热及流阻的综合关系式 。