板式換熱器的換熱效率為什么比傳統(tǒng)換熱器高？

板式換熱器的換熱效率高于傳統(tǒng)換熱器，核心原因在于板式換熱器結構設計對傳熱的三要素，其中包括傳熱面積、傳熱系數(shù)、溫差的優(yōu)化，艾克森對此提供以下具體分析：

首先，單位體積內的傳熱面積更大。傳統(tǒng)殼管式換熱器的傳熱依賴管束外表面，管束之間需預留檢修和流體流通空間，導致單位體積內的有效傳熱面積較小。而板式換熱器由多片沖壓成型的金屬薄板疊加而成，板片表面設計有波紋、凸點等結構，這不僅增加了板片的實際表面積，還能讓多片板片緊密排列，通過墊片分隔出冷熱流體通道。這種設計使它單位體積傳熱面積可達250-1000㎡/m?，是殼管式的5-20倍，直接提升了熱量交換的“接觸機會”。

其次，流體流動狀態(tài)更接近湍流。傳熱效率與流體流動狀態(tài)密切相關，湍流時流體擾動劇烈，能快速沖刷壁面，減少“熱邊界層”，壁面附近溫度梯度大的靜止流體層，會阻礙傳熱厚度，從而提高傳熱系數(shù)。傳統(tǒng)殼管式換熱器中，流體在殼程多為層流或過渡流，傳熱系數(shù)較低。而板式換熱器的板片波紋會強制改變流體流向，即使在較低流速下也能形成湍流，傳熱系數(shù)可達1000-6000 W/(㎡?K)，是殼管式3-5倍。

此外，艾克森板式換熱器傳熱溫差更均勻。傳統(tǒng)換熱器因結構限制，比如殼管式的管束與殼體間隙、套管式的同心度偏差，易出現(xiàn)流體“短路”，導致局部溫差過小，降低整體傳熱效率。而板式換熱器的板片間距小，流體在狹窄通道內分布更均勻，而且波紋結構能打破流動死區(qū)，讓冷熱流體在全流程內保持穩(wěn)定溫差，減少能量浪費。

最后，熱阻更小。板式換熱器的板片采用高導熱系數(shù)材料，而且厚度遠小于殼管式的管壁，熱量往往從一側流體傳到另一側的“傳導熱阻”顯著降低。同時，板片可拆卸清洗，不易結垢，進一步維持了高效傳熱。

板式換熱器通過“小體積大面積、湍流強化傳熱、均勻溫差、低阻抗”的設計，在相同工況下能更快速、充分地完成熱量交換，因此效率遠超傳統(tǒng)換熱器。