目前主要采用下述措施：
1、研究应用强化传热技术,扩展传热面积和提高传热表面的传热性能;
2、改变换热器折流板结构(折流杆技术等)以提高壳程的传热膜系数,增加介质的湍流性,防止介质走短流; 3换热管内外表面防污垢技术(防污垢涂层技术). 4、应用数值传热技术的研究.目前研究应用强化传热技术是提高传热效率很有效的一种技术措施,本文主要讨论应用强化传热技术对换热器进行改进.所谓换热器传热强化或增强传热是指通过对影响传热的各种因素的分析与计算,采取某些技术措施以提高换热设备的传热量或者在满足原有传热量条件下,使它的体积缩小. 换热器传热强化通常使用的手段包括三类：扩展传热面积(F);加大传热温差;提高传热系数(K). 1.扩展传热面积F.扩展传热面积是增加传热效果使用*多、*简单的一种方法.这种方法现在已经淘汰.现在使用*多的是通过合理地提高设备单位体积的传热面积来达到增强传热效果的目的,如在换热器上大量使用单位体积传热面积比较大的翅片管、波纹管、板翅传热面等材料. 2.加大传热温差△t.加大换热器传热温差△t是加强换热器换热效果常用的措施之一.但是,增加换热器传热温差△t是有一定限度的,我们不能把它作为增强换热器传热效果*主要的手段,使用过程中我们应该考虑到实际工艺或设备条件上是否允许. 3.增强传热系数(K).增强换热器传热效果*积极的措施就是设法提高设备的传热系数(K).换热器传热系数(K)值越低,换热器传热效果也就越差.换热器传热系数(K)值也就越高,换热器传热效果也就越好. 上述三方面增强传热效果的方法在换热器都或多或少的获得了使用,但是由于扩展传热面积及加大传热温差常常受到场地、设备、资金、效果的限制,不可能无限制的增强.所以,当前换热器强化传热的研究主要方向就是：如何通过控制换热器传热系数(K)值来提高换热器强化传热的效果.我们现在使用*多的提高换热器传热系数(K)值的技术就是：在换热器换热管中加扰流子添加物,通过扰流子添加物的作用,使换热器传热过程的分热阻大大的降低,并且*终来达到提高换热器传热系数(K)值的目的. (1)换热器上扰流子强化传热的使用.为了提高换热器的传热系数,强化换热器的传热效率,国内外出现了多种强化元件及强化措施,主要包括在换热器中使用螺纹管、横纹管、缩放管、大导程多头沟槽管、整体双面螺旋翅片管以及互程技术在换热管中加扰流子来强化管内换热等.其中,在换热管中加扰流子添加物进行强化传热在工业上已使用了多年,它可以使换热器总的传热系数出现明显的提高,可以大大节省换热器的传热面积,降低设备重量,节约大量金属材料,它的许多优点已日益引起人们的重视. (2)采用异形管.为了强化管束传热,在工程应用上已越来越广泛地采用异形管来代替圆管.如椭圆管、滴形管、透镜管等.其中以扁管和椭圆管应用*广.以椭圆矩形翅片管为例,经研究证明与圆管相比,由于椭圆管的流动性好,流动阻力小,且在相同的管横截面积下,椭圆管的传热周边比圆管长;从布置上讲在单位体积内可布置更多的管子,因此单位体积的传热量高.在满足一定换热量的前提下,换热器向着高效、紧凑的方向发展.强化传热技术的应用,国内研发了一些新型高效换热器如内凸肋管式换热器、螺旋式高效换热器。
列管式换热器
列管式换热器（tubularexchanger）是目前化工及酒精生产上应用*广的一种换热器。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。所需材质，可分别采用普通碳钢、紫铜、不锈钢制作。列管式换热器必须从结构上考虑热膨胀的影响，采取各种补偿的办法，消除或减小热应力，根据所采取的温差补偿措施。列管式换热器在制作时，管板与列管的焊接一般采用手工电弧焊，焊缝形状存在不同程度的缺陷，如凹陷、气孔、夹渣等，焊缝应力的分布也不均匀。
基本信息
中文名
列管式换热器
外文名
tubular exchanger
分类
器械
种类
固定管板式
列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。
为了克服温差应力必须有温差补偿装置，一般在管壁与壳壁温度相差50℃以上时，为安全起见，换热器应有温差补偿装置。但补偿装置（膨胀节）只能用在壳壁与管壁温差低于60～70℃和壳程流体压强不高的情况。一般壳程压强超过0.6Mpa时由于补偿圈过厚，难以伸缩，失去温差补偿的作用，就应考虑其他结构。
浮头式
换热器的一块管板用法兰与外壳相连接，另一块管板不与外壳连接，以使管子受热或冷却时可以自由伸缩，但在这块管板上连接一个顶盖，称之为“浮头”，所以这种换热器叫做浮头式换热器。其优点是：管束可以拉出，以便清洗；管束的膨胀不变壳体约束，因而当两种换热器介质的温差大时，不会因管束与壳体的热膨胀量的不同而产生温差应力。其缺点为结构复杂，造价高。
填料函式
这类换热器管束一端可以自由膨胀，结构比浮头式简单，造价也比浮头式低。但壳程内介质有外漏的可能，壳程中不应处理易挥发、易燃、易爆和有毒的介质。
U型管式
U形管式换热器，每根管子都弯成U形，两端固定在同一块管板上，每根管子皆可自由伸缩，从而解决热补偿问题。管程至少为两程，管束可以抽出清洗，管子可以自由膨胀。其缺点是管子内壁清洗困难，管子更换困难，管板上排列的管子少。优点是结构简单，质量轻，适用于高温高压条件。
涡流热膜
涡流热膜换热器采用*新的涡流热膜传热技术，通过改变流体运动状态来增加传热效果，当介质经过涡流管表面时，强力冲刷管子表面，从而提高换热效率。*高可达W/m2℃。同时这种结构实现了耐腐蚀、耐高温、耐高压、防结垢功能。其它类型的换热器的流体通道为固定方向流形式，在换热管表面形成绕流，对流换热系数降低。
据【换热设备推广中心】的资料显示，涡流热膜换热器的*大特点在于经济性和安全性统一。由于考虑了换热管之间，换热管和壳体之间流动关系，不再使用折流板强行阻挡的方式逼出湍流，而是靠换热管之间自然诱导形成交替漩涡流，并在保证换热管不互相摩擦的前提下保持应有的颤动力度。换热管的刚性和柔性配置良好，不会彼此碰撞，既克服了浮动盘管换热器之间相互碰撞造成损伤的问题，又避免了普通管壳式换热器易结垢的问题。
涡流热膜换热器性能特点：
1.高效节能，该换热器传热系数为6000-8000W/m2.0C；
2.全不锈钢制作，使用寿命长，可达20年以上，十年内出现换热器质量问题免费更换；
3.改层流为湍流，提高了换热效率，降低了热阻；
4.换热速度快，耐高温（400℃），耐高压（2.5Mpa）;
5.结构紧凑，占地面积小，重量轻，安装方便，节约土建投资；
6.设计灵活，规格齐全，实用针对性强，节约资金；
7.应用条件广泛，适用较大的压力、温度范围和多种介质热交换；
8.维护费用低，易操作，清垢周期长，清洗方便。
9.采用纳米热膜技术，显着增大传热系数。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。选型要点及原则
1、流速及取值：
①、换热管网流速：指进、出水管路，见流速表。
②、机组总管流速：管径≦ 80时，选1m/s， ≧ 100时，见流速表。
③、角孔流速：*大为6m/s （四个进出口）。
④、板间流速：0.4 ～ 0.8m/s（L型0.8，M型0.6，H型0.4）。
2、换热面积：指换热器的面积，单板面积*参与换热片数（总片数减二）
①、换热面积的计算：
换热面积=换热量/换热系数/对数平均温差/污垢系数
②、换热量的计算：
换热量=建筑面积*采暖热指标（即热负荷，见指标表）
3、介质参数：
①、区域供暖：暖气采暖/地热采暖：110/75 ℃ - 50/75
②、区域供暖：地热采暖：110/75 ℃- 40/50 ℃
③、楼宇空调：风机盘管采暖：110/75 ℃ - 50/60 ℃
④、生活热水：洗浴、厨房、洗衣房：70/50 ℃ - 10/55 ℃
⑤、泳池供水：游泳池恒温供水：110/70 ℃ - 10/40 ℃
⑥、超高层空调制冷：冷水转换：7/11 ℃ - 8/12 ℃
板式换热器选型计算的方法及公式
现今板式换热器选型计算一般都采用软件选型。常规手算方法和公式如下：
(1) 求热负荷Q
Q=G．ρ．ＣP．Δt
(2) 求冷热流体进出口温度
t2=t1+ Q /G ．ρ ．ＣP
(3) 冷热流体流量
Ｇ=Q / ρ ．ＣP ．(t2-t1 )
(4) 求平均温度差Δtm
Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/In(T1-t2)/(T2-t1)或Δtm=(T１-t2)+(T2-t1)/2
(5) 选择板型
若所有的板型选择完，则进行结果分析。
(6) 由Ｋ值范围，计算板片数范围Ｎmin，Ｎmax
Ｎmin = Q / Kmax ．Δtm ．F P ．β
Ｎmax = Q / Kmin ．Δtm ．F P ．β
(7) 取板片数N（Ｎmin≤Ｎ≤Ｎmax ）
若N已达Ｎmax，做（5）。
(8) 取N的流程组合形式，若组合形式取完则做（7）。
(9) 求Re，Nu
Re = W ．de/ ν
Nu =a1．Rea2．Pra3
(10)求a，K传热面积Ｆ
a = Nu ．λ/ de
K= 1 / 1/ah+1/ ac+γc+γc+δ/λ0
F=Q /K ．Δtm ．β
(11)由传热面积Ｆ求所需板片数ＮＮ
ＮＮ= F/ Fp+ 2
(12)若N＜NN，做（８）。
(13)求压降Δp
Eu = a4．Rea5
Δp = Eu ．ρ．W2 ．ф
(14) 若Δp＞Δ允 ，做（８）；
若Δp≤Δ允 ，记录结果 ，做（８）。
注: 1．（1）、（2）、（3）根据已知条件的情况进行计算。
2．当T1-t2=T2-t1时采用Δtm = (T１-t2)+(T2-t1)/2
3．修正系数β一般0.7～0.9。
4．压降修正系数ф ，单流程ф度=1～1.2 ，二流程、三流程ф=1.8～2.0，四流程ф=2.6～2.8。
5．a1、a2、a3、a4、a5为常系数。
选型计算各公式符号的意义及单位
选用板式换热器就是要选择板片的面积,它的选择主要有两种方法，但这两种都比较难理解，*简单的是套用公式：
Q=K×F×Δt
Q——热负荷
K——传热系数
F——换热面积
Δt——传热温差（一般用对数温差）
传热系数取决于换热器自身的结构，每个不同流道的板片，都有自身的经验公式，如果不严格的话，可以取2000~3000。*后算出的板换的面积要乘以一定的系数如1.2。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。本课件由暖通南社独立完成整合编辑，欢迎转载，但请注明出处。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
钎焊换热器结构
主要结构
⒈板式换热器板片和板式换热器密封垫片
⒉固定压紧板
⒊活动压紧板
⒋夹紧螺栓
⒌上导杆
⒍下导杆
⒎后立柱
由一组板片叠放成具有通道型式的板片包。两端分别配置带有接管的端底板。
整机由真空钎焊而成。相邻的通道分别流动两种介质。相邻通道之间的板片压制成波纹。型式，以强化两种介质的热交换。在制冷用钎焊式板式换热器中，水流道总是比制冷剂流道多一个。
图示为单边流，有些换热器做成对角流，即：Q1和Q3容纳一种介质，而Q2和Q4容纳另一种介质。
所有都是螺杆和螺栓结构，便于现场拆卸和修复。
运行原理
板式换热器是由带一定波纹形状的金属板片叠装而成的新型高效换热器,构造包括垫片、压紧板（活动端板、固定端板）和框架（上、下导杆，前支柱）组成，板片之间由密封垫片进行密封并导流,分隔出冷/热两个流体通道,冷/热换热介质分别在各自通道流过,与相隔的板片进行热量交换，以达到用户所需温度。
每块板片四角都有开孔，组装成板束后形成流体的分配管和汇集管，冷/热介质热量交换后，从各自的汇集管回流后循环利用。
换热原理：间壁式传热。
单流程结构：只有2块板片不传热－头尾板。
双流程结构：每一个流程有3块板片不传热。
板片和流道
通常有二种波纹的板片 (L 小角度和 H大角度)，这样就有三种不同的流道(L, M 和 H)，如下所示：
在这三种流道中选择，并根据特殊的工况定身量做和选型。
理论上，一台换热器可以混用不同类型的流道，如H型之后是M型。
但对于有相变的情况，这会导致**个H流道和*后一个M流道之间介质的分配失调，因此，在各类制冷用BPHE中不予采用。
板片波纹的主要作用：使得流体紊流，强化传热相邻板片的波纹形成接触抗点，提高耐压性能。
注：巧克力分布去：使流体均匀流过整个板片，在 A 和B处的压力降相同，使在这里的压力损失*小，把压力降用于有效的传热，允许平行流AlfaLaval 创造发明创造，现已被广泛应用。如下图。
平行流与对角流：
平行流的优势：一块板片 & 一条密封垫，同一的板片在板片组里，旋转180o可以用于二边通道备件损耗小。完全满足对角流所有的功能，较高的设计压力或使用较薄的板片没有交叉出管口。板式换热器在暖通空调领域的应用
区域供热系统
热电联产系统
地热水供暖系统
即热式生活热水系统
即热式特点
可保证用户随时随地均有热水供应，系统紧凑，无需储罐，需要较大的锅炉容量需要较大的热交换器。
半即热式生活热水系统
半即热式特点
需要较小的锅炉容量，需要较小的热交换器，储罐内易生长细菌，需要额外的地方安放储罐。
游泳池恒温保持系统
太阳能热水系统
供冷空调系统
冷凝器侧应用：
1 冷却塔水冷却凝结水
2 海水、河水或井水冷却凝结水
3 乙二醇冷却凝结水
4 短路冷冻机组系统
5 地下水冷/热源系统
6 热回收系统
冷凝水侧热交换器可以起到以下作用：
保护冷凝器免受污染、结垢和腐蚀
代替冷凝器承受冷却水侧压力
能够在季节许可时不运行冷冻机组
能够实现热回收
节省昂贵的添加剂
冷却塔水冷却凝结水
海水、河水、或井水冷却凝结水
乙二醇冷却凝结水
短路冷冻机组系统
地下水冷/热源系统
热回收系统
蒸发侧的应用：
1 压力接力系统
2 分离冷却循环水 (无压力接力功能)
3 蓄冰系统
4 区域供冷系统
5 天花板供冷系统
蒸发器侧热交换器可以起到以下作用：
避免冷冻机组承受高压(压力接力系统)
减少昂贵、低效添加剂的用量
分离冷却水系统，以保证局部系统清洁度很高(电子元件生产)
减少泄漏所带来的损害
压力接力系统
分离冷却循环水系统
蓄冰系统
蓄冰系统设计基本要素：
设定空调要求
运行方案
全蓄冰系统
部分蓄冰系统
冷冻机组为主系统
蓄冰为主系统
区域供冷系统
天花板供冷系统
空调系统其它应用方案
1 夏、冬季供冷、热转换
2 冷冻水预冷却系统
板式换热器在供冷空调系统中的优势
1. 传热系数高,对数温差可作到0.5度。
2. 体积小,重量轻,便于安装,可放置于设备层。
3. 易于拆卸,方便清理内部污垢。
4. 结构坚固,可承受较高工作压力,*高 3.0MPa。
5. 换热效率高,降低运行成本。
6. 固定投资低。
板式换热机组基本原理
流经用户散热片后的低温水（二次回水）经过滤器除污后，由循环泵加压进入换热器，吸收一次热媒放出的热量，达到供水设定温度后，再流向供热管网对用户进行供热；
热源经一次热网（一次水）流经过滤器、调节阀、进入换热器放热后（二次水），由热媒回水管返回热源（二次回水）被加热后再次参与循环换热；
补水泵根据系统运行情况适时对二次循环水系统进行定压补水。
板式换热器简介
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。
1.1板式换热器的基本结构
板式换热器主要由框架和板片两大部分组成。
板片由各种材料的制成的薄板用各种不同形式的磨具压成形状各异的波纹，并在板片的四个角上开有角孔，用于介质的流道。板片的周边及角孔处用橡胶垫片加以密封。
框架由固定压紧板、活动压紧板、上下导杆和夹紧螺栓等构成。
板式换热器是将板片以叠加的形式装在固定压紧板、活动压紧板中间，然后用夹紧螺栓夹紧而成。
1.2板式换热器的特点（板式换热器与管壳式换热器的比较）
a.传热系数高 由于不同的波纹板相互倒置，构成复杂的流道，使流体在波纹板间流道内呈旋转三维流动，能在较低的雷诺数（一般Re=50~200）下产生紊流，所以传热系数高，一般认为是管壳式的3~5倍。
b.对数平均温差大，末端温差小 在管壳式换热器中，两种流体分别在管程和壳程内流动，总体上是错流流动，对数平均温差修正系数小，而板式换热器多是并流或逆流流动方式，其修正系数也通常在0.95左右，此外，冷、热流体在板式换热器内的流动平行于换热面、无旁流，因此使得板式换热器的末端温差小，对水换热可低于1℃，而管壳式换热器一般为5℃.
c.占地面积小 板式换热器结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2~5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，板式换热器占地面积约为管壳式换热器的1/5~1/10。
d.容易改变换热面积或流程组合，只要增加或减少几张板，即可达到增加或减少换热面积的目的；改变板片排列或更换几张板片，即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况，而管壳式换热器的传热面积几乎不可能增加。
e.重量轻 板式换热器的板片厚度仅为0.4~0.8mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0~2.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右。
f. 价格低 采用相同材料，在相同换热面积下，板式换热器价格比管壳式约低40%~60%。
g. 制作方便 板式换热器的传热板是采用，标准化程度高，并可大批生产，管壳式换热器一般采用手工制作。
h. 容易清洗 框架式板式换热器只要松动压紧螺栓，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗，这对需要经常清洗设备的换热过程十分方便。
i. 热损失小 板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。而管壳式换热器热损失大，需要隔热层。
j. 容量较小 是管壳式换热器的10%~20%。
k. 单位长度的压力损失大 由于传热面之间的间隙较小，传热面上有凹凸，因此比传统的光滑管的压力损失大。
l. 不易结垢 由于内部充分湍动，所以不易结垢，其结垢系数仅为管壳式换热器的1/3~1/10.
m. 工作压力不宜过大，介质温度不宜过高，有可能泄露 板式换热器采用密封垫密封，工作压力一般不宜超过2.5MPa，介质温度应在低于250℃以下，否则有可能泄露。
n. 易堵塞 由于板片间通道很窄，一般只有2~5mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。
1.4板式换热器的应用场合
a. 制冷：用作冷凝器和蒸发器。
b. ：配合锅炉使用的中间换热器、高层建筑中间换热器等。
c. ：纯碱工业，合成氨，树脂合成冷却等。
d. 冶金工业：铝酸盐母液加热或冷却，炼钢工艺冷却等。
e. ：各种淬火液冷却，减速器润滑油冷却等。
f. ：高压冷却，发电机轴承油冷却等。
g. 造纸工业：漂白工艺热回收，加热洗浆液等。
h. 纺织工业：粘胶丝碱水溶液冷却，沸腾硝化纤维冷却等。
i. 食品工业：果汁灭菌冷却，动植物油加热冷却等。
j. 油脂工艺：皂基常压干燥，加热或冷却各种工艺用液。
k. 集中供热：热电厂废热区域供暖，加热洗澡用水。
l. 其他：石油、医药、船舶、海水淡化、地热利用。
