板式换热器在19世纪开始提出,到20世纪20年代初开始用于牛奶工业中。由于板式换热器在制造上和使用上都有一些独到之处,所以在工业上一经使用成功之后就发展很快。早期的板式换热器大都用于食品工业,现在板式换热器的使用已遍及食品、酿造、化工、机械、冶金、发电、交通运输等各个行业。
板式换热器主要由板片、垫圈、机架、压紧机构等组成。
1)板片是板式换热器的主要部分,即换热面。板片是用薄金属板冲压而成的一个整张,大致由下列几部分组成。
(1)板片本体部分,它是主要的换热面部分。
(2)液体进出孔(角孔),它是流体的进出通道,同时也起到联箱的作用。
(3)进出口导流部分,它介于角孔与板片本体之间,主要使流体能在板间流动均匀,同时,它也有换热的作用。
(4)密封槽,位于板片的周围,是安放密封垫圈之用,使工作流体不向外泄露和内部相互泄露。
(5)定位孔及挂钩,使板片组装时保证相互位置及固定之用。
2)密封垫圈是板式换热器中一个重要的辅助零件,主要保证流体在板间流动时的密封性;垫圈的断面尺寸常影响板间隙的工作尺寸值,从而影响其放热强度和阻力特性。
垫圈材料是一个极为关键的因素,目前已成为影响板式换热器使用范围的一个重要因素,选择垫圈的材料要考虑其耐温、耐压和化学稳定性,以及弹性等性质。目前常用的材料有橡胶、三元乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、聚四氟乙烯、复合垫片等。
3)机架的作用在于装载板片,也同时作为压紧设备之用。
可拆卸板式换热器是由许多冲压有波纹薄板按一定间隔,四周通过垫片密封,并用框架和压紧螺旋重叠压紧而成,板片和垫片的四个角孔形成了流体的分配管和汇集管,同时又合理地将冷热流体分开,使其分别在每块板片两侧的流道中流动,通过板片进行热交换。