板式換熱器廣泛應用于化工、石油和供熱等行業。但而，板式換熱器的選擇過程非常復雜，需要優化供熱系統。因此，本文主要分析了板式熱交換器供熱系統中節能設計的具體應用方法，分別分析了供熱系統的工作原理、系統設計中存在的問題和供熱系統優化設計的方法等。

一、板式熱交換器供熱系統工作原理分析

板式熱交換器主要由多個板組裝而成，各板之間留有一定的間隙。當流體通過板時，板之間的間隙可以起到冷熱交換的作用。由于流道空間非常小，流體流通板時速度快，容易形成亂流，亂流之間形成大波紋。亂流波紋的影響大大提高了板式換熱器的換熱性能。與普通熱交換器相比，熱交換性能優于普通熱交換器，是板式熱交換器可以代替普通熱交換器的重要原因之一。

另外，亂流波紋會增強板的剛性，兩種流體通過板的四角孔后，在板式熱交換器中形成流道，最后順向或逆向流動。此時，板可作為流通介質進行熱交換，完成板式換熱器的供熱環節。分析板式熱交換器的供熱系統，可以進一步理解板的承載能力、工藝安排是否變化、亂流波紋是否有效應用等問題。根據以上分析，我們必須不斷優化與板式換熱器結構相關的設計，提高換熱器供熱系統的換熱性能。

二、采暖與空調制冷系統的應用

1、水-水換熱系統的應用

我國采暖系統中采暖熱源方式主要有蒸汽和熱水，采用熱水采暖是節約能源和投資，保證工藝條件的首選。隨著城鎮建設的發展，供熱技術、設備水平的不斷提高，越來越多的地區采用板式換熱器作為水-水新型換熱設備進行供熱，特別在集中供熱工程系統中，顯示出了巨大的節能經濟效益和社會效益，保護環境，穩定室溫，給人們提供了舒適的生活環境。

2、汽-水換熱系統的應用

汽-水換熱系統的熱源蒸汽主要來自熱發電廠或地區鍋爐房，一般飽和蒸汽壓力在0.4~1.0Mpa之間，溫度在143~179℃之間，溫度超過150℃時需要加減溫器。

板式熱交換器是汽水熱交換的優選設備，熱交換效率高，運行可靠，熱水水溫穩定，滿足技術生產和供暖生活熱需求，節約能源和材料。

3、板式換熱機組在供熱系統的應用

隨著城市集中供熱的迅速發展，許多國家在集中供熱的熱力站和生活熱水供應中廣泛采用板式換熱器組成的換熱機組。

換熱機組是主要由板式換熱器、二次水循環泵、管道、儀表、閥門及電控系統組成。可根據熱交換需求和維護管理采用雙泵、雙熱交換器方案，滿足熱使用者的各種需求。

4、生活熱水供應中的應用

生活熱水滿足城鄉和工廠礦工人的生活用熱和淋浴、洗滌用，其特點是量廣，要求安全供應，連續使用方便。生活熱水的使用溫度一般在25~60℃之間，屬于低溫熱能利用。

板式熱交換器適用于生活熱水熱交換供應，可滿足節能、安全可靠、高效的要求。

5、地熱集中供熱系統應用

我國地熱資源豐富，由于地熱溫度、水質不同，地熱能源多種多樣的利用項目形成，如采暖、水產養殖、農業大棚、工業干燥、醫療、餐飲等行業。采用地熱集中供暖技術可行，經濟合理，有利于改善環境，經濟和社會效益顯著。

地熱資源單井水量少(100t/h左右)，水溫低(100℃以下)，但礦化程度高，腐蝕性介質含量多，選擇的熱交換器具有耐腐蝕性、耐水垢性能好、傳熱效率高、結構緊湊、清洗、維護方便、設備耐久性等性能。

板式熱交換器是地熱利用中最理想的熱交換設備。

6、空調制冷系統的應用

在生產工藝中要求恒溫、恒濕的工作條件和質量保證環境時，要求集中或分散的空調制冷系統。公共建筑大型商廈、酒店、酒店高層建筑空調制冷系統設計時，空調水系統的合理劃分和安全保障極為重要，也關系到設備投資運行費用和管理的安全可靠性。

冷凍系統熱交換設備熱效率高，結構緊湊，密封性好，清洗檢查方便，防腐防垢性好，板式熱交換器全面滿足上述要求，廣泛應用。

7、除氧系統的應用

工業鍋爐供水和工業用水中存在溶解氧，影響鍋爐、汽車、供水設備、熱管網管道設備等壽命，造成材料巨大浪費，嚴重時直接影響生產和生活用熱的正常秩序

中國工業蒸汽鍋爐和2t/h以上的熱水鍋爐和熱網要求除氧，制定了相關規定。GB1576《低壓鍋爐水質標準》指出，供水溫度大于95℃時必須除氧。

熱除氧和真空除氧需要板式熱交換器獲得高溫(95℃以上)或低溫(40~50℃)的水，達到除氧沸騰溫度，提高水質。

三、板式熱交換器供熱系統存在的問題

1.熱交換和降壓的一致問題

板式熱交換器的熱交換系數與通道中流體的流速成正比，即通道內流體的速度快時，熱交換系數增大，流速加快時流體受到的阻力增加，流體壓力的損失增加。因此，應選取適當的流速或尋求壓力損耗與換熱系數的平衡，從而不斷提升板式換熱器供熱系統的綜合性能。

2.研究不完善

板式熱交換器在我國起步晚，研究時間短，在一定程度上限制了供熱系統的發展，影響了供熱系統的節能設計。另外，我國對板式換熱器的研究不夠深入，缺乏一定的技術專利。因此，有關部門應加大資金投入，購買相應的專利。

3.應用場合受限

板式換熱器具備獨特優勢，但也存有一些難題。就目前供熱系統的設計而言，節能設計在供熱系統中的應用受到限制，主要表現在熱交換器難以在高溫、高壓的環境下運行。這是因為板式熱交換器的核心部件薄的金屬片，承受壓力的能力有限，板式熱交換器常用于重工業生產，板式熱交換器需要承受壓力的能力。由此可見，板式換熱器供熱系統突破傳統應用場合的限制是其應用節能設計的基本條件之一。

供熱系統節能設計的優化方法

在分析了板式換熱器的工作原理后，深入了解了影響其換熱性能的因素，比如板片的波紋、流速、換熱系數、流道的安排等。對于板式換熱器供熱系統的節能設計而言，應充分考慮其影響因素，不斷優化供熱設計中的各個子系統，具體方法如圖2所示。

1.不斷優化整體設計

對于整個板式換熱器供熱系統來說，節能設計不僅要考慮供熱系統的設計，還要考慮換熱器。因此，在優化采暖系統板的同時，還應優化板式換熱器的結構和功能，從整體上實現采暖系統的節能優化，從而實現采暖系統的節能設計。另外，針對不一樣的應用要求和場景，應當合理挑選優化的方法和系數。　　

2.不斷優化板片設計

在板式換熱器供熱系統中，優化板片是非常關鍵的環節，主要包括以下2步：①板片承受壓力的能力對板式換熱器供熱系統的性能影響很大，因此，需要研制一些性能良好的制作材料，這也屬于研發換熱器的主要研究方向之一。②優化板片強度及其表面的波紋。應仔細分析板片波紋的類型、高度、波紋角等。只有合理優化板式設計，才能實現板式換熱器供熱系統的節能設計。

3.熱交換系數與壓降

熱交換系數與壓降的匹配主要指平衡流體受到壓力的損失和熱交換系數。通常，可采用傳熱的單元數法、對數的平均溫差法和單側壓降最大化的利用法等。這樣做的主要目的是有效地分析板能承受的最大壓力下降或最合適的壓力下降，正確推算流體流通通道時的壓力下降和流速，找到壓力下降值最大的設計方法，找到比較合適的熱交換系數與壓力下降一致，提高板能承受壓力。

本文介紹了板式換熱器供熱系統中節能設計的應用分析。歡迎登陸建材板材網，查詢更多相關信息。