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。

1可拆卸板式换热器

板片种类繁多，但仍以人字形波纹板片为主。瑞典ALFA-LAVAL、英国APV、德国GEA和W.Schmidt、法国VICARB、日本HISAKA(日阪制作所)以及美国Tranter等公司的产品技术先进，较有特色。代表性产品的技术参数详见表1。

表1可拆卸板式换热器技术参数(极限指标)

1.1"热混合"设计的板式换热器

传热单元数NTU(或θ)是表征板片和流道特性的系数。同一几何尺寸和波纹结构的板片NTU相同，只能组成单一特性的流道，不能满足实际工况中非对称流体传热的需要，故在PHE设计选型时，往往存在2种情况：①冷、热流道内的流速差别较大，低流速侧压力降过小，常需串连，导致换热面积过大，即"压力降控制设计"。②满足两侧压力降要求时，换热面积太小，传热量不够，即"热控制设计"。1983年，ALFA-LAVAL应用"热混合"设计原理，以高、低2种NTU值的板片组成高、中、低3种NTU值的流道，分别与冷、热流体的需要"精确匹配"，可使PHE的性能和面积最佳化，较成功地解决了这些问题，被认为是PHE设计应用的一项重大突破。在充分利用允许压力降的情况下，"热混合"设计的换热面积有时可比传统的PHE减少25%～30%，现已普遍推广。

1.2非对称流道板式换热器

这种产品的基本原理仍为"热混合"。主要特点是：①冷、热流道的几何形状和(或)截面面积不同。②冷、热流体的流量比最大可到2～3，而常规的PHE仅0.7～1.5。

(1)非对称板式换热器在同一块板片上，具有不同夹角的人字形波纹，可组成6种不同特性的流道，比"热混合"PHE增加1倍，换热面积可减少16%～20%，费用降低10%～20%，板片和模具的数量也大大减少，见图1。1985年，瑞典Reheat公司首创该产品，并且誉为第二代PHE。Tranter和德国的Fischer公司等均有这种产品。

图1 非对称PHE

(2)不等流量液体板式换热器ALFA-LAVAL生产1种冷、热流体接管直径不同，板片导流区结构特殊的PHE，即使对最宽的板片也能保证流体均匀分布，压力降小，传热性能好，可以用于冷、热流体流量比为3的工况。

(3)板管式换热器ALFA-LAVAL公司的Flow-Flex产品，在板片的一面可组成管状流道，而另一面则为常规的板状流道。冷、热流体的流量比可达2，适用于低压冷凝、汽化，以及含纤维和颗粒杂质的流体。

(4)不等间距板式换热器由2种板片分别组成板间距宽窄不同的流道，见图2。宽流道用于粘性或含纤维和颗粒杂质的流体，而窄流道用于一般的液体。ALFA-LAVAL、W.Schmidt、Tranter等公司均有这种产品。Tranter公司可用同一种板片组成不等间距和等间距2种流道的PHE。

图2 不同板间距PHE

1.3自由流板式换热器

流道间隙可达20 mm，适用于冷、热流体均为粘性或含纤维和颗粒杂质的流体。设计压力一般不超过1 MPa(最高1.5 MPa)，同管壳式换热器相比，传热性能更好，操作周期更长，清洗更方便。

(1)鱼鳞形板式换热器板片横截面呈弧形，波纹为鱼鳞形或"搓衣板"形，板片间没有或仅有少数触点，流体在这种流道内畅通无阻。GEA AHLBORN、HISAKA、美国PAUL MUELLER、Tranter和德国Eduard Ahlborn等公司均有类似的产品。

(2)宽间隙板式换热器板片的波纹结构基本上与常规板片相同，但有一些特制的深波纹("筋")起支撑和保持宽间隙的作用，见图3。ALFA-LAVAL公司的产品间隙为16 mm，HISAKA公司的产品间隙为