流体在板式换热器的通道中流动时，在湍流条件下，通常用下面的关联式计算流体沿整个流程的平均对流传热系数uf
在计算Re数值时，所采用的当量直径de应该按下式计算
[式中As—通道截面积(m2)；S—参与传热的周边长(m)]。 在一般情况下，常用下式计算当量直径
[式中—板间的通道宽度(m)；—板间距(m)]。
对于某些特殊结构的板式换热器，板片两侧的通道截面积并不相同(称为非对称型结构)，这是两侧的当量直径应分别计算。
3.4 垢阻的确定
投入运行的板式换热器都将因与流体的接触而在板片上结垢。由于垢层的导热都比较差，所以污垢的形成即使其厚度很薄，也对传热会有较大的削弱，特别是在结垢严重，导致通道部分被堵塞的情况下将会使传热大大的恶化。为了衡量污垢对传热的影响，常用污垢热阻Rs或其倒数—污垢系数αs来度量，即
污垢热阻的大小和流体种类、流体流速、运行温度、流道结构、传热表面状况、传热面材料等多种因素有关。污垢在传热面上沉积速率一般都是先积垢较快，而后较慢，最后趋向于某一稳定数。
由于板式换热器中的高端流度、一方面可使污垢的聚集量减小，同时还起到冲刷清洗作用，所以板式换热器中垢层一般都比较薄。美国传热研究公司对水冷却塔所用的板式和管壳式换热器结垢的实验研究表明，板式换热器的污垢热阻不到管壳式的一半。板式换热器中的具体污垢热阻值，
详见表2-2所示：
表2-2 板式换热器中的污垢热阻值 污 垢 热 阻 液 体 名 称 (m.℃W) 软水或蒸馏水 城市用软水 城市用硬水（加热0.000043 时） 处理过的冷却水 沿海海水或港湾0.000043 水 工艺流体、一般流大洋的海水 河水、运河水 0.000026 体 0.000043 0.000009~0.000052 水蒸气 0.000009 0.000034 有机溶剂 0.000009~0.000026 植物油 0.000007~0.000052 0.000009 0.000017 机器夹套水 润滑油水 2污 垢 热 阻 液 体 名 称 (m.℃W) 0.000052 0.000009~0.000043 2
第4章 计算类型及工程设计一般原则
4.1 计算的类型
1：设计计算
通常，两侧流体的流量及四个进、出口温度中的任意三个已给定，要求计算出在满足一定压力限制条件下的有效传热面积与流程、通道排列组合方式。
2：校核计算
与设计计算相反，换热面积以及流道布置都已经已知的，而且冷、热流体的流量以及进出口温度也为已知值，要求核算在该通道布置方案下，
流体出口温度能否达到预定目标及压力降是否满足要求值。
对于上述的两种不同类型的计算所依据的基本原理是完全一致的，但是他们在计算方法或步骤上存在着很大的差别。事实上，在作某一换热场合的工程设计的时候，往往需要两种类型的计算均要用到。即先用设计计算算法求出换热面积与通道布置，再利用校核计算程序核定这个面积与布置是否完成预定的换热任务。
4.2 工程设计、计算的一般原则
在设计、计算一台换热器的时候，应分析其设计压力、涉及温度、介质特性、经济性等因素，并和其他换热器设备进行一定程度上的比较（如：板式换热器与管壳式换热器的一般比较）。确定采用板式换热器后，具体的设计计算的原则为下面几个方面：
（一）选择板片的波纹型式
板片的波纹型式只要有人字形波纹和水平平直波纹两种。人字形波纹板的承压能力可高于1.0MPa，水平平直波纹板片的承压能力一般都在1.0MPa左右；人字形波纹板片的传热系数和流体阻力都高于水平平直波纹板片。选择板片的波纹型式，主要考虑板式换热器的工作压力、流体的压力降和传热系数。如果工作压力在1.6MPa以上，则别无选择的要采用人字形波纹板片；如果工作压力不高，又特别要求阻力降低，则选用水平平直波纹板片较好一些；如果由于安装位置所限，需要较高的换热效率以减少换热器占地面积，而阻力降可以不受限制，则应选用人字形波纹板片。
（二）单板面积的选择
单板面积过小，则板式换热器的板片数多，也使得占地面积增大，程数增多，导致阻力降增大；反之，虽然占地面积和阻力降减小了，却难以保证板间通道必要的流速。单板面积可按流体流过角孔的速度为6ms左右考虑。按角孔中速度为6ms时，则各种单板面积组成的板式换热器处理量
见表3-3。
表3-3 单台最大处理量参考值
单板面0.1 积（m） 角孔直40~50 径（mm） 单台最大流通27~42 71.4~137 103~170 264~381 520~678 678~1060 ~2500 能力（mh） 320.2 0.3 0.5 0.8 1.0 2.0 65~80 80~100 125~150 175~200 200~250 ~400 （三）流速的选取
流体在板间的流速，影响换热性能和流体的压力降，流速高虽然换热系数高，但是流体的阻力降也增大；反之的情况则相反。一般板间平均流速为0.2~0.8ms（主流线上的流速要比平均值高4~5倍）。流速低于0.2ms时流体就达不到湍流状态且会形成较大的死角区，流速过高则会导致阻力降剧增。具体设计时，可以先确定一个流速，计算其阻力降是否在给定的范围内；也可按给定的压力降求出流速的初选值。
（四）流程的选取
对于一般对称型流道的板式换热器，两流体的体积流量大致相当时，应尽可能按等程布置；如果两侧流量相差悬殊时，则流量小的一侧可采取多流程布置。相变板式换热器的相变一侧一般均为单程。多程换热器，除非特殊的需要，一般对同一流体在各程中应采取相同的流道数。
在给定的总允许压降下，多程布置使每一程对应的允许压降变小，迫使流速降低，对换热不利。此外，不等程的多程布置是平均传热温差减小的重要原因之一，应尽可能避免。
（近年来国产的板式换热器出现了非对称通道的板式换热器，国外则采取“热混合”的板片组合方式，即允许热量—流量—压降三者之间的不匹配的问题，同时节省换热面积）
（五）流体的选取
单相换热时，逆流具有最大的平均传热温差。在一般换热器的工程设计中都尽量把流体布置为逆流。对板式换热器来说，要做到这一点，两侧必须为等程。若安排为不等程，则顺逆流需交替出现，此时的平均传热温差将明显小于纯逆流时。
在相变换热时顺流布置与逆流布置平均温差的区别比单相换热时小，但由于这时牙尖大小与流向有密切关系，所以相对流向的选择将主要考虑压降因素，其次才是平均温差。其中要特别注意的是，有相变的流体除不宜采用多程外，还要求要从板片的上部进，下部出，以便排除冷凝液体。
（六）并联流道数的选取
一程中并联流道数的数目视给定流量及选取的流速而定，流速的高低受制于允许压降，在可能的最大流速以内，并联流道数目取决于流量的大小。
（七）选择半片材料
根据介质的腐蚀性能来选择板片的材料。国外制造板片的材料品种繁多，有较大的选择余地（见表1-4）。我国制造板片的材料主要有不锈钢和钛等，在选择的耐腐蚀材料基础上，在辅以增加板片厚度或防腐处理来延长板片的使用寿命。
（八）垫片材料的选择
所选择垫片的材料主要考虑耐温和耐腐蚀两个因素。 （九）其他
1：板式换热器一般不适用于气体的热交换。