传热性能:板式换热器有较高的传热系数,一般可达12 560~20 934 K J / m21h· ℃一般情况下,板式换热器总传热系数比管壳式换热器大 3~5 倍以上;在相同换热面积时板式换热器流通面积比管壳式换热器大5 倍,压降小;最小传热温差: 列管式换热器为 3~5 ℃, 板式换热器为 1~3 ℃板壳式换热器中的流体流动形式与板式换热器相似,在波纹状通道中流动的流体受到强烈扰动,临界雷诺数只有20~50,在很低的流速下就能达到湍流状态,并且可实现纯逆流换热,所以具有很高的传热效率及热回收率 。
占地面积及重量 :板式换热器结构紧凑 ,单位体积内的换热面积为管壳式换热器的 2~5 倍 ,而且不用象管壳式换热器那样要预留出管束的检修场地。紧凑度:管壳式换热器为 78 m2/ m3,板式换热器为220 m2/ m3。因此实现同样的换热任务时 ,板式换热器的占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。板式换热器的板片厚度为 016~018 m m ,管壳式换热器的换热管厚度为 210~215 m m ; 管壳式换热
器的壳体比板式换热器的框架重得多。在完成同样换热任务的情况下 ,板式换热器所需的换热面积比管壳式换热器的小,即板式换热器的重量轻 ,大约为管壳式换热器的1/5 左右。对于由多个板片组成的板壳式换热器,可在壳体内设置隔板或筋板,使换热器形成蜂窝状结构 ,因而壳体钢板无需很厚,板壳式换热器平均重量和体积只有管壳式换热器的 25 %~40 %。
许用压力和温度 管壳式换热器可以用于较高的压力和温度。由于管板与壳体是刚性连接 ,因此在较高温度时考虑增加缓解壳体和管束变形不协调的膨胀节。板式换热器是靠垫片密封的,因此板式换热器的许用压力和温度取决于弹性垫片。传统可拆板式换热器最高许用压力为 215 MP a ,温度为250℃ 以下。板壳式换热器由于板片是通过焊接连接的 ,取代了板式换热器中的弹性垫片 ,大大提高了换热器所承受的压力和温度 ,而且密封性能良好 。
污垢系数 板式换热器由于板间流体的剧烈湍动,杂质不易沉积和不锈钢制造的板面光滑,易清洗 ,所以板式换热器的污垢系数比管壳式换热器的污垢系数小得多。板壳式换热器由于换热过程处于强烈的湍流状态 ,高剪切力抑制了板画上污垢的形成 ,流体在波纹形通道内的停留时间均匀 ,所以其结垢倾向远低于管壳式换热器 。
制造成本 板式换热器主要用金属板材 ,因而原材料的价格比同样金属的管材要低廉,制造过程主要是冲压成型 ,机加工较少。板壳式换热器虽然采用耐腐蚀优质不锈钢材料制造,但其制造成本却与碳钢管壳式换热器相当。其原因在于:①板材的轧制过程比无缝管的挤制过程简单 ,能量消耗低,材料成本也低。②由于板片较薄,按面积算16m m厚不锈钢板与4 m m厚碳钢卷板的材料价格几乎相当,而低于 3 m m 厚的钢管。③板壳式换热器的传热效率高于管壳式换热器,完成相同任务换热器的传热面积可减少。④ 板壳式换热器的模具简单,费用低,只需2-3副模具就可用于常用的规格,初期设备投资少,生产效率高
热损失 板式换热器由于仅仅是板片周围暴露在大气中,热损失仅占总传热量的1%左右,不需要采用保温层。板壳式换热器虽然波纹板通道内的局部阻力比光滑表面要大,但由于板片数目多,并列的通道数目较多,再加上通道长度较短,所以其阻力损失较小。
应用 当介质中无悬浮粒子时,无论从传热系数还是从总费用看,板式换热器都为最佳选择。但是当介质中含有悬浮粒子时,板式换热器易堵塞 ,传统上用管壳式换热器 ,其管程流动较理想 ,但壳程流动的湍流程度太低 ,导致总传热系数低,投资高。和管壳式换热器一样 ,板壳式换热器较易清洗,但其传热效率却高得多,因为二侧的传热系数都较高 ,它的流程可任意选定 ,其费用比板式换热器高 ,但比列管
式换热器便宜。总的来看 ,其质价比最高