板式换热器的应用及优化方法

板式换热器的用途很广泛，一般用于：压缩机的油冷却器、压缩机的中间冷却器（经济器）、地源热泵、高温气体的换热器、清洁水的冷却器、腐蚀液体的热分配系统、饮料分配装置、冰蓄冷系统、热回收系统等。这种换热器在20世纪30年代初就已经发明并投入使用，图4-69是这种产品^[13]的发展历程。

图4-69 板式换热器的发展历程

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新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。

板式换热器的换热形式有：液—液、液—气热交换。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管壳式换热器高好几倍，如图4-70（浅色箭头表示其中一种换热工质的运行方向，而深色箭头表示另一种换热工质的运行方向）及图4-71所示。

图4-70 板式换热器的换热原理

缺点是：对传热介质的清洁要求比较高，容易堵塞。

在冷链物流冷库制冷系统，板式换热器在螺杆压缩机运行时常作为补气装置的经济器。根据螺杆压缩机设定工况下的中间负荷（图4-72及图4-73），选择合适的板式换热器。在冷链物流冷库制冷系统，板式换热器在二氧化碳复叠制冷系统常作为蒸发冷凝器使用^[13]，如图4-74所示。

图4-71 换热板的运行通道

图4-72 板式换热器用于螺杆压缩机经济器的工作示意图(www.xing528.com)

图4-73 板式换热器用于螺杆压缩机经济器的压焓图

图4-74 板式换热器在二氧化碳复叠制冷系统的应用

1—蒸发冷凝器 2—环境空气冷凝器 3—低温空气蒸发器 4—低温压缩机 5—CBE过热降温器 6—热自来水

在冷链物流冷库，板式换热器还经常应用于螺杆压缩机的油冷却器以及冷库地坪的加热、余热回收，这些余热可以应用于配送车间的空调。螺杆压缩机的油冷却器由原来的管壳式换热器更新为板式换热器，体积以及冷却用的润滑油用量大大减少，效率也大大地得以提高。

板式换热器不管是应用于蒸发器、冷凝器还是其他用途，相关参数一旦由设计人员确定了，生产厂家可以根据不同的要求，在计算软件上提供多个方案供选择^[13]，如图4-75及图4-76所示。选型截图中还提供了多种产品和价格的选择。

图4-75 板式换热器作为蒸发器的软件选型截图

图4-76 板式换热器作为冷凝器的软件选型截图（翻译参考图4-75）