板式换热器广泛应用于化工、石油和供热等行业。但而，板式换热器的选择过程非常复杂，需要优化供热系统。因此，本文主要分析了板式热交换器供热系统中节能设计的具体应用方法，分别分析了供热系统的工作原理、系统设计中存在的问题和供热系统优化设计的方法等。

一、板式热交换器供热系统工作原理分析

板式热交换器主要由多个板组装而成，各板之间留有一定的间隙。当流体通过板时，板之间的间隙可以起到冷热交换的作用。由于流道空间非常小，流体流通板时速度快，容易形成乱流，乱流之间形成大波纹。乱流波纹的影响大大提高了板式换热器的换热性能。与普通热交换器相比，热交换性能优于普通热交换器，是板式热交换器可以代替普通热交换器的重要原因之一。

另外，乱流波纹会增强板的刚性，两种流体通过板的四角孔后，在板式热交换器中形成流道，最后顺向或逆向流动。此时，板可作为流通介质进行热交换，完成板式换热器的供热环节。分析板式热交换器的供热系统，可以进一步理解板的承载能力、工艺安排是否变化、乱流波纹是否有效应用等问题。根据以上分析，我们必须不断优化与板式换热器结构相关的设计，提高换热器供热系统的换热性能。

二、采暖与空调制冷系统的应用

1、水-水换热系统的应用

我国采暖系统中采暖热源方式主要有蒸汽和热水，采用热水采暖是节约能源和投资，保证工艺条件的首选。随着城镇建设的发展，供热技术、设备水平的不断提高，越来越多的地区采用板式换热器作为水-水新型换热设备进行供热，特别在集中供热工程系统中，显示出了巨大的节能经济效益和社会效益，保护环境，稳定室温，给人们提供了舒适的生活环境。

2、汽-水换热系统的应用

汽-水换热系统的热源蒸汽主要来自热发电厂或地区锅炉房，一般饱和蒸汽压力在0.4~1.0Mpa之间，温度在143~179℃之间，温度超过150℃时需要加减温器。

板式热交换器是汽水热交换的优选设备，热交换效率高，运行可靠，热水水温稳定，满足技术生产和供暖生活热需求，节约能源和材料。

3、板式换热机组在供热系统的应用

随着城市集中供热的迅速发展，许多国家在集中供热的热力站和生活热水供应中广泛采用板式换热器组成的换热机组。

换热机组是主要由板式换热器、二次水循环泵、管道、仪表、阀门及电控系统组成。可根据热交换需求和维护管理采用双泵、双热交换器方案，满足热使用者的各种需求。

4、生活热水供应中的应用

生活热水满足城乡和工厂矿工人的生活用热和淋浴、洗涤用，其特点是量广，要求安全供应，连续使用方便。生活热水的使用温度一般在25~60℃之间，属于低温热能利用。

板式热交换器适用于生活热水热交换供应，可满足节能、安全可靠、高效的要求。

5、地热集中供热系统应用

我国地热资源丰富，由于地热温度、水质不同，地热能源多种多样的利用项目形成，如采暖、水产养殖、农业大棚、工业干燥、医疗、餐饮等行业。采用地热集中供暖技术可行，经济合理，有利于改善环境，经济和社会效益显着。

地热资源单井水量少(100t/h左右)，水温低(100℃以下)，但矿化程度高，腐蚀性介质含量多，选择的热交换器具有耐腐蚀性、耐水垢性能好、传热效率高、结构紧凑、清洗、维护方便、设备耐久性等性能。

板式热交换器是地热利用中最理想的热交换设备。

6、空调制冷系统的应用

在生产工艺中要求恒温、恒湿的工作条件和质量保证环境时，要求集中或分散的空调制冷系统。公共建筑大型商厦、酒店、酒店高层建筑空调制冷系统设计时，空调水系统的合理划分和安全保障极为重要，也关系到设备投资运行费用和管理的安全可靠性。

冷冻系统热交换设备热效率高，结构紧凑，密封性好，清洗检查方便，防腐防垢性好，板式热交换器全面满足上述要求，广泛应用。

7、除氧系统的应用

工业锅炉供水和工业用水中存在溶解氧，影响锅炉、汽车、供水设备、热管网管道设备等寿命，造成材料巨大浪费，严重时直接影响生产和生活用热的正常秩序

中国工业蒸汽锅炉和2t/h以上的热水锅炉和热网要求除氧，制定了相关规定。GB1576《低压锅炉水质标准》指出，供水温度大于95℃时必须除氧。

热除氧和真空除氧需要板式热交换器获得高温(95℃以上)或低温(40~50℃)的水，达到除氧沸腾温度，提高水质。

三、板式热交换器供热系统存在的问题

1.热交换和降压的一致问题

板式热交换器的热交换系数与通道中流体的流速成正比，即通道内流体的速度快时，热交换系数增大，流速加快时流体受到的阻力增加，流体压力的损失增加。因此，应选取适当的流速或寻求压力损耗与换热系数的平衡，从而不断提升板式换热器供热系统的综合性能。

2.研究不完善

板式热交换器在我国起步晚，研究时间短，在一定程度上限制了供热系统的发展，影响了供热系统的节能设计。另外，我国对板式换热器的研究不够深入，缺乏一定的技术专利。因此，有关部门应加大资金投入，购买相应的专利。

3.应用场合受限

板式换热器具备独特优势，但也存有一些难题。就目前供热系统的设计而言，节能设计在供热系统中的应用受到限制，主要表现在热交换器难以在高温、高压的环境下运行。这是因为板式热交换器的核心部件薄的金属片，承受压力的能力有限，板式热交换器常用于重工业生产，板式热交换器需要承受压力的能力。由此可见，板式换热器供热系统突破传统应用场合的限制是其应用节能设计的基本条件之一。

供热系统节能设计的优化方法

在分析了板式换热器的工作原理后，深入了解了影响其换热性能的因素，比如板片的波纹、流速、换热系数、流道的安排等。对于板式换热器供热系统的节能设计而言，应充分考虑其影响因素，不断优化供热设计中的各个子系统，具体方法如图2所示。

1.不断优化整体设计

对于整个板式换热器供热系统来说，节能设计不仅要考虑供热系统的设计，还要考虑换热器。因此，在优化采暖系统板的同时，还应优化板式换热器的结构和功能，从整体上实现采暖系统的节能优化，从而实现采暖系统的节能设计。另外，针对不一样的应用要求和场景，应当合理挑选优化的方法和系数。　　

2.不断优化板片设计

在板式换热器供热系统中，优化板片是非常关键的环节，主要包括以下2步：①板片承受压力的能力对板式换热器供热系统的性能影响很大，因此，需要研制一些性能良好的制作材料，这也属于研发换热器的主要研究方向之一。②优化板片强度及其表面的波纹。应仔细分析板片波纹的类型、高度、波纹角等。只有合理优化板式设计，才能实现板式换热器供热系统的节能设计。

3.热交换系数与压降

热交换系数与压降的匹配主要指平衡流体受到压力的损失和热交换系数。通常，可采用传热的单元数法、对数的平均温差法和单侧压降最大化的利用法等。这样做的主要目的是有效地分析板能承受的最大压力下降或最合适的压力下降，正确推算流体流通通道时的压力下降和流速，找到压力下降值最大的设计方法，找到比较合适的热交换系数与压力下降一致，提高板能承受压力。

本文介绍了板式换热器供热系统中节能设计的应用分析。欢迎登陆建材板材网，查询更多相关信息。