板式換熱器是液—液、液—汽進行熱交換的理想裝置。它是由具有一定波紋形狀的一些列金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器。

板式換熱器的結構原理：可拆卸板式換熱器是由許多衝壓有波紋薄板按一定間隔，四周透過墊片密封，並用框架和壓緊螺旋重疊壓緊而成，板片和墊片的四個角孔形成了流體的分配管和彙集管，同時又合理地將冷熱流體分開，使其分別在每塊板片兩側的流道中流動，透過板片進行熱交換。

板式換熱器的基本分類一般情況下，我們主要根據結構來區分板式換熱器，也就是根據外形來區分，可分為四大類：①可拆卸板式換熱器（又叫帶密封墊片的板式換熱器）、②焊接板式換熱器、③螺旋板式換熱器、④板卷式換熱器（又叫蜂窩式換熱器）。其中，焊接板式換熱器又分為：半焊接板式換熱器、全焊接板式換熱器、板殼式換熱器、釺焊板式換熱器。

板式換熱器構成

板式換熱器由傳熱板片、密封墊、壓緊板、夾緊螺栓等主要部件組成。（如下圖）

換熱板片表面壓制成為波紋型或槽型，以增加板的剛度，增大流體的湍流程度，提高傳熱效率。其材質多為不鏽鋼、銅、鋁、鋁合金、鈦、鎳等。板角處的角孔起著連線通道的作用。

工作介質分別在板片間形成的窄小而曲折的通道中交錯流過，進行換熱。由於板片相互倒置安裝，波紋交叉所形成的數千個觸點錯列均布，使流體繞這些觸點回繞流動，產生強烈擾動，形成極高的換熱係數，使換熱器具有極高的換熱效率和承壓能力。

板換常用板片材質

① 304型不鏽鋼 這是最廉價、最廣泛使用的奧氏體不鏽鋼（如食品、化工、原子能等工業裝置）。適用於一般的有機和無機介質。例如，濃度＜30％、溫度≤100℃或濃度≥30％、溫度＜50℃的硝酸；溫度≤100℃的各種濃度的碳酸、氨水和醇類。在硫酸和鹽酸中的耐蝕性差；尤其對含氯介質(如冷卻水)引起的縫隙腐蝕最敏感。 ② 304L型不鏽鋼耐蝕性和用途與304型基本相同。由於含碳量更低（≤0.03％），故耐蝕性（尤其耐晶間腐蝕, 包括焊縫區）和可焊性更好，可用於半焊式或全焊式PHE。③ 316型不鏽鋼適用於一般的有機和無機介質。例如,天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水；碳酸；濃度＜50％的醋酸和苛性鹼液；醇類和丙酮等溶劑；溫度≤100℃的稀硝酸（濃度＜20％＝、稀磷酸（濃度＜30％＝等。但是,不宜用於硫酸。由於約含2％的Mo，故在海水和其他含氯介質中的耐蝕性比304型好,完全可以替代304型。④ 316L型不鏽鋼耐蝕性和用途與316型基本相同。由於含碳量更低（≤0.03％），故可焊性和焊後的耐蝕性也更好，可用於半焊式或全焊式PHE。PRE為25。

⑤ 254 SMO高階不鏽鋼

這是一種透過提高Mo含量對316型進行了改進的超低碳高階不鏽鋼，具有優良的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕效能，適用於不能用316型的含鹽水、無機酸等介質。254SMO是一種奧氏體不鏽鋼。由於它的高含鉬量，故具有極高的耐點腐蝕和耐縫隙腐蝕效能。254SMO也具有良好的抗均勻腐蝕性。特別是在含鹵化物的酸中，該鋼要優於普通不鏽鋼。其C含<0.03%，因此叫純奧氏體不鏽鋼 （<0.01%又叫超級奧氏體不鏽鋼）。

⑥雙相不鏽鋼2205合金

雙相不鏽鋼2205合金是由21％鉻,2.5％鉬及4.5％鎳氮合金構成的複式不鏽鋼。它具有高強度、良好的衝擊韌性以及良好的整體和區域性的抗應力腐蝕能力。2205雙相不鏽鋼的屈服強度是奧氏體不鏽鋼的兩倍，這種合金特別適用於-50°F/+600°F 溫度範圍內。超出這一溫度範圍的應用，也可考慮這種合金，但是有一些限制，尤其是應用於焊接結構的時候。雙相不鏽鋼2205合金與316L和317L奧氏體不鏽鋼相比,2205合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的效能更優越,它具有很高的抗腐蝕能力,與奧氏體相比,它的熱膨脹係數更低,導熱性更高。雙相不鏽鋼2205合金與奧氏體不鏽鋼相比,它的耐壓強度是其兩倍,與316L和317L相比,設計者可以減輕其重量。

換熱板片波紋形式

密封膠墊

密封膠墊：板的周邊放置墊片，不僅起到密封作用，也使板與板之間形成一定間隙，從而構成流體通道。墊片能承受的溫度實質上就是板換的工作溫度，板換的工作壓力也受墊片制約。

墊片的上下主密封面應平整光滑，不能有任何氣泡、凹坑、飛邊及其他影響密封的缺陷。

陰涼、乾燥、避光環境存放，環境溫度不超40℃，不與酸、鹼、油類及有機溶劑接觸，避免重壓。

2.拆卸程式

2.1板式換熱器拆卸前，首先測量板束的壓緊長度尺寸，做好記錄（重灌時應比原尺寸壓得更緊點）

2.2用扳手按圖15，把螺母以5、6、7、8、9、10、3、4、1、2，順序交叉分組鬆動。

2.3拉桿拆除後，將活動壓緊板，移動到立柱一端，再拆板片。先將板片托起，把板片移動到上軸缺口處，前或後傾斜即可拿出。見圖17不同的結垢形式，拆裝要求不同。

螺母拆卸順序：用扳手按圖15，把螺母以5、6、7、8、9、10、3、4、1、2，順序交叉分組鬆動。

3、清洗

3.1 板式換熱器應按預定週期檢修，如換熱效率明顯降低、壓降明顯變化，應進行清洗。

3.2 清洗工作量小時，可在板片懸掛狀態下逐張進行。如果結垢嚴重，應將板片拆下，放平清刷。

3.3 如用化學清洗劑，可在裝置內打迴圈，倘若用機械清洗，需將裝置開啟。洗刷板片，要用軟刷子，鈦材板片，禁止使用鋼製的刷子，要避免劃傷板片。

3.4 清水沖洗後，需用布擦乾，板面上不允許有異物顆粒及纖維之類的東西。

3.5 清洗完畢後，對板片、墊圈仔細檢查，發現問題及時處理。

3.6板片檢查法：

著色法：用著色劑檢查。（滲透 清洗 顯像 檢查四步驟）

透光法：一面放置光源，人在另一側檢查。

單側試壓法：單側透過水試壓至0.35MPa(表壓)，若果另一側最低處有水，迅速拆開，檢查片的溼潤處。

3.7注意：清洗用水的氯離子含量不大於25ppm

4、更換墊片

4.1需要更換墊片的板片，平放在水平面上，用螺絲刀撬起墊片，輕輕取下（或在板片背面用火輕烤，但要避免金屬變色）然後撕下。也有液氮速冷辦法。

4.2 用丙酮甲基液或其它酮類有機溶劑，將密封槽清洗乾淨。

4.3 建議使用的粘結劑：J03A 401 403膠。

4.4 建議膠墊放在70～80℃加熱（也可以不加熱）。

4.5 將粘結劑均勻地在密封槽底部塗一層(不宜過多），把加熱好的墊片輕輕拉一下，清除墊片贓物，放在密封槽內，貼合均勻，水平疊放平整並加壓適當重物，儘量防止乾燥通風處，2～6小時候涼幹。

4.6 逐張檢查，是否貼合均勻，並清除多餘粘結劑。

4.7 重新裝在框架上，壓到要求的L尺寸。按開車程式進行。

4.8 夾緊螺栓上要塗以黃油，有條件時應套上保護管，以免生鏽和碰傷螺紋。

保養

①冬季停止執行的換熱器應及時放掉裝置內的介質或採取其它的防凍措施，避免凍壞裝置。

②裝置若長期不使用時，應將擰緊螺栓放鬆到規定尺寸，以確保墊片及換熱器板片的使用壽命，使用時再按要求夾緊。

常發故障及措施故障

常發故障及措施故障：洩漏、滲漏

主要原因：1）L值壓緊不夠或壓偏。 2）墊片粘合不好，有異物或墊片有缺陷。3）墊片老化或墊片材質選用不當。4）板片、密封墊放置顛倒。

措施：先檢查夾緊螺桿的螺母是否鬆動及夾緊尺寸是否與裝置安裝圖相符，如螺母鬆動一般夾緊尺寸偏大，可重新擰緊螺母是否鬆動及夾緊尺寸與圖紙相符；若仍然洩漏則需開啟裝置檢查密封墊片，若密封墊片從墊片槽中脫出，要重新貼上，損壞的進行更換，多數密封墊片一起損壞時，要注意重新選擇合適材料的密封墊片。

常發故障及措施故障：串液檢查方法：正常操作時開啟低壓側出口放空，檢查是否混有第二種液體。

主要原因1）板片腐蝕穿透。2）板片有裂紋。

措施：用3.6介紹的板片檢查方法查出問題板片去掉或更換。注意增減板片時要A板B板成對增減。

常發故障及措施故障：壓降增大，換熱效率低主要原因：1）內部阻塞。2）板片結垢。3）板片排列錯誤。4）內部空氣沒排淨。

措施：不拆卸迴圈清洗或拆卸清洗；檢查板片排列糾正錯誤；排掉內部存的空氣。

換熱器管束除垢的方法

一、手工或機械方法

當管束有輕微堵塞和積垢時，藉助於鏟削、鋼絲刷等手工或機械方法來進行清理，並用壓縮空氣，高壓水和蒸汽等配合吹洗。當管子結垢比較嚴重或全部堵死時，可用管式沖水鑽（又稱為捅管機）進行清理。

二、沖洗法

沖洗法有兩種：第一種是逆流沖洗，一般是在運動過程中，或短時間停車時採用，可以不拆開裝置，但在裝置上要預先設定逆流副線，當結垢情況並不嚴重時採用此法較為有效。第二種方法是高壓水槍沖洗法。對不同的換熱器採用不同的旋轉水槍頭，可以是剛性的，也可以是繞性的，壓力從10MPa至200ＭＰa自由調節。利用高壓水除汙垢，無論對管間、管內及殼體均適用。高壓水槍沖洗換熱器效果較好。應用廣泛。

三、化學除垢

換熱器管程結垢，主要是因為水質不好形成水垢及油垢的結焦沉澱和粘附兩種形式，用化學法除垢，首先應對結垢物質化驗分析，搞清結垢物性質，就可以決定採用哪種溶劑清洗。一般對硫酸鹽和矽酸鹽水垢採用鹼洗（純鹼、燒鹼、磷酸三鈉等），碳酸鹽水垢則用酸洗（鹽酸、硝酸、磷酸、氟氫酸等）。對油垢結焦可用氫氧化鈉、碳酸鈉、洗衣粉、液體洗滌劑、矽酸鈉和水按一定的配比配成清洗液進行清洗。採用化學清洗的辦法，現場需要重新配管，比較花費時間。

清除水垢的基本原理

1)溶解作用：酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應，生成易溶化合物，使水垢溶解。 2)剝離作用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物．破壞與水垢的結合。從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離。並脫落下來。 3)氣掀作用：酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應後，產生大量的二氧化碳。二氧化碳氣體在溢位過程中。對於難溶或溶解較慢的水垢層，具有一定的掀動力，使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。 4)疏鬆作用：對於含有矽酸鹽和硫酸鹽混合水垢，由於鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會變得疏鬆，很容易被流動的酸溶液沖刷下來。

清洗劑的選擇

清洗劑的選擇，目前採用的是酸洗，它包括有機酸和無機酸。有機酸主要有：草酸、甲酸等。無機酸主要有：鹽酸、硝酸等。根據換熱器結垢和工藝、材質和水垢成分分析得出：1)換熱器流通面積小，內部結構複雜，清洗液若產生沉澱不易排放。2)換熱器材質為鎳鈦合金，使用鹽酸為清洗液．容易對板片產生強腐蝕，縮短換熱器的使用壽命。

透過反覆試驗發現，選擇甲酸作為清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入緩衝劑和表面活性劑，清洗效果更好，並可降低清洗液對板片的腐蝕。透過對水垢樣本的化學試驗研究表明，甲酸能夠有效地清除水垢。透過酸液浸泡試驗，發現甲酸能有效地清除附在板片上的水垢，同時它對換熱器板片的腐蝕作用也很小。

防止板式換熱器結垢的措施

1)執行中嚴把水質關，必須對系統中的水和軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質化驗，合格後才能注人管網中。 2)新的系統投運時，應將換熱器與系統分開，進行一段時間的迴圈後，再將換熱器並人系統中．以避免管網中雜質進入換熱器。 3)在整個系統中，除汙器和過濾器應當進行不定期的清理外，還應當保持管網中的清潔，以防止換熱器堵塞。