本标准规定了可拆卸板式换热器的设计、制造、检验与验收要求。本标准适用于设计压力不大于2.5MPa的板式换热器，其设计温度范围应不超过垫片材料的允许使用温度。 GB 16409-1996 板式换热器 GB16409-1996 标准下载解压密码：www.bzxz.net

GB 16409—1996
本标准的编制是根据国内板式换热器的发展和需求，在ZBJ74001-87《可拆卸板式换热器技术条件》的基础上，增加了材料、设计、试验方法、垫片等内容，且保留了ZBJ74001一87中行之有效的条款。本标准与ZBJ74001--87相比，主要增加了以下内容：第2章
引用标准；
第3章
第4章
第5章
附录A
附录 B
总则；
材料；
设计；
板式换热器垫片；
板式换热器产品热工性能与流体阻力特性的测定；附录C板式换热器压紧板厚度。
本标准从生效之日起，同时代替ZBJ74001-—87。附录 A 是标准的附录。
附录B、附录C都是提示的附录。本标准由全国压力容器标准化技术委员会提出。本标准由全国压力容器标准化技术委员会换热设备分委员会归口。本标准起草单位：机械工业部兰州石油机械研究所、哈尔滨建筑大学。本标准主要起草人：王淑铭、周文学、陈旸、邹平华。484
1范围
中华人民共和国国家标准
板式换热器
Plate heat exchanger
GB16409-1996
本标准规定了可拆卸板式换热器(简称板式换热器)的设计、制造、检验与验收要求。本标准适用于设计压力不大于2.5MPa的板式换热器，其设计温度范围应不超过垫片材料的允许使用温度。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB699—88优质碳素结构钢技术条件GR 700--88
碳素结构钢
GB/T983--1995不锈钢焊条
铸造铝合金技术条件
GB 1173—86
GB1220--92
GB 2041-
GB 3077—88
GB 3274—88
GB 3280
GB 362183
GB 3624--83
GB 3625—83
GB 4237-. 92
不锈钢棒
黄铜板
合金结构钢技术条件
碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带长锈钢冷轧钢板
钛及钛合金板材
钛及钛合金无缝管
热交换器及冷凝器用无缝钛管
不锈钢热轧钢板
GB/T5117-1995碳钢焊条
压力容器用碳素钢和低合金钢厚钢板GB 6654—1995
输送流体用无缝钢管
GB 8163—87
GB 13296--91
锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T14845—93板式换热器用钛板GB/T14976---94流体输送用不锈钢无缝钢管JB4726—94压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB4727—94低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB4728—94压力容器用不锈钢锻件JB4730--94压力容器无损检测
国家技术监督局1996-05-28批准1996-10-01实施
3总则
GB 16409—1996
3.1板式换热器的设计、制造除应符合本标准和国家有关的法规外，制造还应符合图样要求。3.2定义
本标准采用下列定义。
3.2.1单板计算换热面积
在垫片内侧参与换热部分的板片展开面积。按(1)式计算：a=Φ·ai
式中：α—-单板计算换热面积,m\;—-展开系数，板片展开面积与投影面积之比，按(2)式计算：式中：t-
波纹节距展开长度，mm;
波纹节距（如图1所示），mm：
在垫片内侧参与换热部分的板片投影面积，m2注：若导流区与波纹区波纹节距相差较大时，应分别计算导流区与波纹区的换热面积，两者相加。图1
3.2.2单板公称换热面积
经圆整后的单板计算换热面积。3.2.3板间距
板式换热器相邻两板片间的平均距离b，如图1所示。3.2.4当量直径De
四倍的板间通道截面积与其湿润周边之比。3.2.5换热器换热面积
经圆整后的整台板式换热器中有效换热板片数（板片总数减2)与单板计算换热面积之积。换热面积按（3)式计算：
A a(Np— 2) ·
式中：A
换热面积，m2；
N。板片总数。
（3）
3.2.6压力除注明者外,均为表压力。3.2.7工作压力
GB16409-1996
板式换热器在正常工作情况下，任何一侧可能出现的最高压力。3.2.8设计压力
在相应的设计温度下，用以保证板式换热器正常工作的压力，该压力值不得低于工作压力。3.2.9设计温度
板式换热器在正常工作情况和相应的设计压力下，设定的元件温度，其值不得低于元件表面在工作状态下可能达到的最高温度；对于0℃以下工作的板式换热器，其设计温度不得高于元件表面可能达到的最低温度。在任何情况下，元件表面的温度不得超过元件材料的允许使用温度。：图样和铭牌上标注的设计温度为垫片的设计温度。3.2.10板片厚度
即在图样上标注的板材标准规格厚度。3.2.11流道
板式换热器内相邻板片组成的介质流动通道。3.2.12流程
板式换热器内介质向一个方向流动的一组流道。3.2.13流程组合
板式换热器内流程与流道的配置方式，表示为：M,×N,+M,×N2++M,×N
mi Xni+ m2 X nz + -*-+ mi X n;其中：M,M2，.M指从固定压紧板开始，热流体侧流道数相同的流程数；N..N2,,N,-指M,Mz,,M.流程中对应的流道数;mi.m2,,mi
n $nz,,n;-
指从固定压紧板开始，冷流体侧流道数相同的流程数；指m，m2，…，m；流程中对应的流道数。3.3板式换热器主要零、部件名称典型的板式换热器主要零、部件名称如图2所示。487
上导杆
定压紧板
中间隔板滚动机构
3.4板式换热器分类及代号
GB16409—1996
活动压紧板
3.4.1板式换热器常用的板片波纹形式见表1。序
波纹形式
人字形波纹（图3、图4）
水平平直波纹（图5）
球形波纹(图6)
斜波纹（图7）
竖直波纹（图8）
下导杆/夹紧螺柱
注：流体在板面上可以是对角流，也可以是单边流。图3、5、7、8为对角流，图4、6为单边流。188
3.4.2板式换热器框架形式见表2。序
GB16409—1996
框架形式
双支撑框架式（图9）
带中间隔板双支撑框架式（图10)带中间隔板三支撑框架式（图11)悬臂式（图12）
顶杆式（图13）
带中间隔板顶杆式（图14）
活动压紧板落地式(图15）
GB 16409-1996
3.5板式换热器型号表示方法
GB 16409--1996
框架结构形式代号（见表2）
-垫片材料代号[见附录A（标准的附录）表A1]换热器换热面积，m
设计压力，MPa
单板公称换热面积，m
板片波纹形式代号（见表1）
板式换热器代号（B、BL或BZ)
1框架结构形式为1时，框架结构形式代号可省略。2B—板式换热器代号；BL一板式冷凝器代号；BZ一板式蒸发器代号。示例1：
波纹形式为人字形，单板公称换热面积为0.3m2，设计压力为1.6MPa，换热面积为15m，用丁睛垫片密封的双支撑框架结构的板式换热器，其型号表示为：BR0.3-1.6-15-N-I或 BR0.3-1.6-15-N示例2：
波纹形式为水平平直波纹，单板公称换热面积为1.0m2，设计压力为1.0MPa，换热面积为100m2，用三元乙丙垫片密封的带中间隔板双支撑框架结构的板式换热器，其型号表示为：BP1.0-1.0-100-E-I
3.6螺柱许用应力
螺柱在不同温度下的许用应力按表3选取。对表3以外的材料，其许用应力按钢材设计温度下的屈服点o除以表4中的安全系数n确定。-191
钢材标准
Q235-A
30CrMoA
35CrMoA
GB 699
GB3077
GB 3077
GB 3077
钢材使用
GB16409—1996
常温强度指标
螺柱规格
≤M20
M24~M27
≤M22
M24~M48
≤M22
M24~M36
≤M22
M24~M48
M52~M56
M24~M48
M52~M80
M85~M105
1中间温度的许用应力值，可用内插法求得。2.45号钢只用于夹紧螺柱。
碳素钢
低合金钢马氏体高合金钢
奥氏体高合金钢
液压试验
螺柱直径
≤M22
M24~M48
≤M22
M24~M48
≥M52
≤M22
M24~M48
热处理状态
热轧、正火
在下列温度(℃)下的许用应力
［o],MPa
设计温度下屈服点
g。的安全系数n。
GB16409—1996
3.7.1液压试验压力为设计压力的1.25倍。3.7.2液压试验按6.3条的要求进行。4材料
4.1板式换热器主要零部件所用材料，必须考虑换热器的使用条件（如：设计温度、设计压力、介质特性和操作特点等）、材料的焊接性能、加工性能及经济合理性。4.2板式换热器主要零部件的材料应符合表5的规定。采用表5以外的材料，其性能应不低于表5材料的性能，同时还应符合相应的标准。4.3板式换热器的板片、压紧板、螺柱、法兰、接管、垫片等所用的材料及焊接材料，必须具备材料质量证明书或其复印件。
4.4板式换热器法兰采用碳素钢、低合金钢锻件及不锈钢锻件时，按JB4726、JB4727、JB4728规定的I级选用，并在图样上注明（在钢号后附上级别符号，如20I，0Cr18Ni91）。4.5板式换热器用焊接材料应符合GB/T983或GB/T5117的规定。表5
主要零部件名称
压紧板
中间隔板
材料牌号或材料名称
1Cr18Ni9
OCr18Ni9
00Cr19Ni10
0Cr17Ni12Mo2
00Cr17Ni14M02
HSn62-1
Q235-A·F
Q235-A
Q235-A·F
Q235-A
Q235-B
钢材同压紧板
材料标准
GB3280
GB/T 14845
GB2041
GB 699
GB1220
GB6654
GB3274
材料标准同压紧板
GB1173
GB 16409
—1996
表5(完）
主要零部件名称
夹紧螺柱
材料牌号或材料名称
oCr18Nig
0Cr18Ni10Ti
0Cr17Ni12Mo2
00Cr17Ni14Mo2
1Cr18Ni9Ti
Q235-A
Q235-B
20、35、16Mn
OCr18Ni10Ti
OCr18Ni9
0Cr17Ni12Mo2
00Cr17Ni14Mo2
TA1、TA2
20D、16MD
Q235-A
30CrMoA
35CrMoA
丁腈橡胶
氯丁橡胶
三元乙丙橡胶
硅橡胶
氟橡胶
石棉纤维板
Q235-A·F
Q235-A
注：压紧板可采用1Cr18Ni9.0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo2不锈钢包覆。5设计
材料标准
GB 8163
GB 13296 或
GB/T 14976
GB13296
GB3624或
GB3625
GB 700
JB4726
GB4237或
JB4728
GB3621
JB4727
GB700或
GB3077
按附录A
按定货合同要求
GB 700
5.1符号
A。一预紧状态下，需要的最小夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计494Www.bzxZ.net
算，取较小值，mm2；
GB 16409-1996
Ab一实际使用的夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm?;
Am--需要的夹紧螺柱总截面积,mm；Ap一工作状态下，需要的最小夹紧螺柱总截面积，以螺纹小径计算或以无螺纹部分的最小直径计算，取较小值，mm2；
az\被垫片槽中心线包容的板片投影面积，mm2B-垫片有效密封宽度（见图17）,mm；b一板间距（见3.2.3），mm；
b一固定压紧板内侧至中间隔板自重作用点的距离，mm；b2固定压紧板内侧至活动压紧板自重作用点的距离，mm；C中间隔板自重作用点至支柱内侧间的距离，mm；C2一活动压紧板自重作用点至支柱内侧间的距离，mm；d一夹紧螺柱小径或无螺纹部分的最小直径，取较小值，mm；E一设计温度下，上导杆材料的弹性模量（见表6)，MPa；表6
碳素钢（c≤0.3%）
碳素钢（c>0.3%）、碳锰钢
高铬钢(Cr13～Cr17)
在下列温度(℃)下的弹性模量，×103100
F。一作用于a2上的流体静压力，按(17)式计算,N；191
F,一工作状态下，需要的最小垫片压紧力，按(18)式计算，N；Fi一中间隔板自重,N;
F2活动压紧板自重,N；
f一上导杆受载所引起跨度中点的挠度，mm；fi--上导杆自重所引起的跨度中点的挠度,mm；150
f2一板片及所充介质(水或其它流体取密度大者)重力所引起的上导杆跨度中点的挠度，mm；fs一中间隔板自重所引起的上导杆跨度中点的挠度，mm；f。一活动压紧板自重所引起的上导杆跨度中点的挠度，mm；H一上下导杆内侧间的距离，mm；J一上导杆惯性矩,mm\；
L一夹紧尺寸，固定压紧板内侧至活动压紧板内侧间的距离，mm，按（4)式计算：L = (S。+b)N+nS,
L一导杆长度(固定压紧板内侧至支柱内侧间的距离）,mm；Lz一夹紧螺柱长度,mm;
1一垫片中心线的展开长度，mm；lh一板片长度，mm
m—垫片系数,橡胶:m=1;石棉:m=2；N,一板片总数；
（4）
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