板式冷却器是问壁传热式冷却器,冷热流体通过冷却器板片传热,流体与板片直接接触,传热方式为热传导和对流传热.提高板式冷却器传热效率的关键是提高传热系数和对数平均温差.提高冷却器传热系数只有同时提高板片冷热两侧的表面传热系数,减小污垢层热阻,选用热导率高的板片,减小板片的厚度,才能有效提高冷却器的传热系数.

    a.提高板片的表面传热系数由于板式冷却器的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流(雷诺数一150时),因此能获得较高的表面传热系数,表面传热系数与板片波纹的几何结构以及介质的流动状态有关.板片的波形包括人字形、平直形、球形等.

    经过多年的研究和实验发现,波纹断面形状为三角形(正弦形表面传热系数最大,压力降较小,受压时应力分布均匀,但加工困难的人字形板片具有较高的表面传热系数,且波纹的夹角越大,板间流道内介质流速越高,表面传热系数越大.

    b.减小污垢层热阻减小冷却器的污垢层热阻的关键是防止板片结垢.板片结垢厚度为1mm时,传热系数降低约10%.因此,必须注意监测冷却器冷热两侧的水质,防止板片结垢,并防止水中杂物附着在板片上.

    有些供热单位为防止盗水及钢件腐蚀,在供热介质中添加药剂,因此必须注意水质和黏性药剂引起杂物沾污冷却器板片.如果水中有黏性杂物,应采用专用过滤器进行处理.选用药剂时,宜选择无黏性的药剂.

    c.选用热导率高的板片板片材质可选择奥氏体不锈钢、钛合金、铜合金等.不锈钢的导热性能好,热导率约14.4W/(m·K),强度高,冲压性能好,不易被氧化,价格比钛合金和铜合金低,供热工程中使用最多,但其耐氯离子腐蚀的能力差.