国内外换热器技术进展
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2015年国内外制造业发展趋势
国内外制造业发展趋势 中国工程物理研究院徐志磊尚林盛 ［摘要］阐述了制造业的重要性，分析了我国制造业的现状，并通过与国外先进制造业进行对比，提出了发展的总趋势和发展对策。 制造业是国家生产能力和国民经济的支柱，没有强大的制造业，一个国家无法实现经济快速、健康的发展；制造业是国家安全的重要保障，没有强大的制造业，一个国家的稳定和安全将受到威胁；制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重要基石，没有强大的制造业，实现现代化将失去坚实的基础。我国制造业每年直接创造国民生产总值的1／3，为国家财政提供1／3的收入，吸纳就业人员8000余万人。 我国制造业的现状 改革开放后，大量国外企业进入中国，我国制造业有了突飞猛进的发展，特别是近几年来，我国已经成为制造业大国，目前是世界第四大工业生产国，仅次于美国、日本、德国。2001年我国制造业的工业增加值相当于1998年美国的近1／3、日本的1／2，与德国的相近。纺织品及服装、家用电器、照相机等产品产量居世界第一位。我国正在由跨国公司的加工组装基地向制造基地转变，逐步成为世界工厂，而且在一些行业中，制造业已经拥有与世界同行竞争的实力。但我们与发达国家相比，制造业还有不小的差距，我们应有清醒的认识。在2001年世界500强中，我国企业仅有11家，但没有一家是制造业。技术含量高的“中国制造”产品航空制造技术第二产业产值只占到5%的世界份额，远远没有达到当年英美两国的水平。 当前我国制造业总体规模仅相当于美国的1／5、日本的1／4。制造业的人均劳动生产率远远落后于发达国家，仅为美国的1／25、日本的1／26、德国的1／20。 我国目前只在IT产业和制造方面有些优势，但核心技术还掌握在日本、韩国、新加坡等国家的企业手里。世界工厂是全球产业链的概念，是一个标志，不同的产业壁垒不一样，美国有世界工厂，例如飞机、尖端军工产品、高技术通讯设备，日本有众多的世界工厂。 我国的制造企业集中度低，大型骨干企业少，而且围绕大型骨干企业的中小型企业群体也未形成。技术创新能力十分薄弱，产业主体技术依靠外国，有自主知识产权的产品少，依附于国外组装比重大。 总体上看，我国的装备制造设备陈旧、落后，缺乏核心技术，大多数核心技术和产品依靠从国外引进，企业的经济效益低，销售收入利润仅为3.64%（1999年统计），劳动生产率为3.36万元／人?年。从上海汽车工业分析看，工业增加值的增长，主要依靠固定资产的大量投入，贡献率达100%，人工对工业增加值贡献为。技术进步的贡献，西方国家为80%，我国汽车工业为27.5%。
换热器的发展前景
换热器的发展前景 摘要：换热器是化工、石油、能源等各工业中应用相当广泛的单元设备之一。据统计, 在现代化学工业中换热器的投资大约占设备总投资的30% , 在炼油厂中占全部工艺设备的40% 左右, 海水淡化工艺装置则几乎全部是由换热器组成的。对国外换热器市场的调查表明, 虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍占主导地位约64% 。新型换热元件与高效换热器开发研究的结果表明, 列管式换热器已进入一个新的研究时期, 无论是换热器传热管件, 还是壳程的折流结构都比传统的管壳式换热器有了较大的改变, 其流体力学性能、换热效率、抗振与防垢效果从理论研究到结构设计等方面也均有了新的进步。目前各国为改善该换热器的传热性能开展了大量的研究, 主要包括管程结构和壳程结构强化传热的发展。 关键词：换热器：发展前景：存在问题 一．应用前景 近几年来, 随着高温热管技术研究的不断成熟和深入, 高温热管换热器的应用领域逐渐扩大, 目前已广泛应用于工业、民用和国防等各个领域。在冶金、化学、陶瓷、建材及轻工等工业生产中, 常需要500℃以上的清洁空气以满足助燃、干燥和供氧等需要, 采用高温热管空气加热器可以轻易地达到这一要求, 并且从根本上解决常规空气加热器所无法解决的传热难题。 高温热管技术在喷雾干燥中的应用取得成功, 并已收到了令人满意的实际效果。根据现场测试的参数表明, 高温热管换热器达到的某些性能指标, 是其他类型热风发生器所达不到的, 因而在某些特定工况条件下的应用也是无法取代的: 1. 向各类干燥设备( 喷雾于燥、沸腾干燥、气流干燥、隧道干燥及链板式干燥等) 提供清洁的高温热风。 2. 向气流焙炉提供800 ℃以上的高温热风,对物料直接进行气流焙烧。 3. 向各类燃烧器提供助燃热风, 改善燃烧状况, 提高燃烧效率, 节约燃料。据资料介绍, 用普通换热器将助燃风加热到300~ 400 可节约燃料15% ~ 25%, 用高温换热器可节约燃料40% 以上。 4. 高温预热煤气( 或助燃气) , 使冶金工厂大量的低热值高炉煤气( 其热值约为4 187J)资源在加热炉上的利用成为可能。 5. 回收利用六大耗能工业( 冶金、化工、炼油、玻璃、水泥及陶瓷) 的高温余热, 使这些领域的能源利用率达到一个新的水平。由以上可以预见, 高温热管
换热器发展状况
换热器发展现状 由于制造工艺和技术水平的限制，早期的换热器只能采用简单结构，传热面积小、体积较大、笨重，如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展，管壳式换热器的单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果较好，长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。 20世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑、传热效果好。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆生产。在此期间，为解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。 20世纪60年代，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自20世纪60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。20世纪70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又开发出管式换热器[1]。 20世纪80年代后，大量的强化传热元件被推向市场，如折流杆换热器、新结构高效换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器、板壳式换热器、表面蒸发式空冷器等高效换热器。 进入21世纪后，大量的强化传热技术应用于工业装置，世界换热器产业在技术水平上获得了快速提升，板式换热器日渐崛起。 为了节能降耗, 提高工业生产的经济效益, 要求开发适用不同工业过程要 求的高效能换热设备。因此, 几十年来, 高效换热器的开发与研究始终是人们关注的课题, 国内外先后推出了一系列新型高效换热器[2]。 各国对强化技术研究的侧重点不同，见表1[3]。气—液换热器中，液体侧的传热系数大大高于气体强制对流值，即在某些气一气换热器中，传热面两侧的传热系数也存在差别, 此时，强化技术显得尤为重要。事实上，强化技术的主要工作也是针对气体传热工况的。
中国制造业的未来发展趋势
上海海事大学先进制造技术导论课程论文 学院：海洋科学与工程学院 专业：材料科学与工程
班级：材料132 姓名： 论文题目：中国制造业的未来发展趋势 指导老师： 二〇一六年五月 中国制造业的未来发展趋势 上海海事大学海洋科学与工程学院 摘要:本文从制造业在国民经济中占有重要地位的角度展开问题讨论，从中国制造业发展的现状分析、所遇到的瓶颈、未来发展趋势以及中国制造业在外部环境下发展的误区警示四个点进行主题的分析。特别提到了当今制造业提改革却过于概念化的问题，即中国制造业发展的误区警示。 关键词: 中国制造业发展趋势警示
The Development Trend of Chinese Manufacturing I n d u s t r y College of Ocean Science and Engineering, Shanghai Maritime University XXXXXXXXX Abstract: The discussion was expanded from the basic view that manufacturing industry plays an essential role in the national economy. The subject was analyzed under the four subtitles, the current situation, the encountering bottlenecks, the development trends of Chinese manufacturing industry and the warnings of its evolution. Especially, the issue of conceptualizing reform in the Chinese manufacturing industry was mentioned. Keywords: Chinese manufacturing industry the development trend warning 引言 制造业是一国启动工业化、融入全球化、实现经济高速增长的主要产业。在工业化后期，制造业结构升级、制造业与生产性服务业融合发展是实现经济转型的重要方向。制造业是国民经济的物资基础和产业主体，是富民强国之本。制造业是发挥后发优势实现跨越式发展战略的中坚力量。制造业是科学技术的载体和实现创新的舞台。没有制造业，所谓科学技术的创新就无处体现。国民经济中制造业占着举足轻重的作用，机械制造业已拥有三百多年的悠久发展历史，是我国
浅谈换热器研究应用的发展前景
浅谈换热器研究应用的发展前景 摘要 换热器是化学工业中应用相当广泛的单元设备之一。据有关资料统计, 换热器在现代化学工业中的投资大约占设备总投资的30% , 海水淡化工艺装置则几乎全部是由换热器组成的。对国外换热器市场的调查表明, 虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍占主导地位约64% 。新型换热元件与高效换热器开发研究的结果表明, 列管式换热器已进入一个新的研究时期,其流体力学性能、换热效率、抗振与防垢效果从理论研究到结构设计等方面也均有了新的进步。目前各国为改善该换热器的传热性能开展了大量的研究, 主要包括管程结构和壳程结构强化传热的发展。 关键词 换热器现状研究应用前景 一、换热器的国内研究现状 换热器按其功能分为：如冷凝器、蒸发器、再热器、过热器等，按换热部件的特点可分为：管壳式换热器、翅片管式换热器、板式换热器（包括板片式换热器和板翅式换热器）。对于各型换热器的强化换热技术的研究，主要集中在对换热器内流体流态变化以及对各部件的参数优化研究两方面，而对换热器部件参数的主要研究对象就是换热管（板）排列方式（顺排或叉排）、换热管（板）排数、换热管（板）间距大小、肋片布置间距、肋片形状等。通常的研究方法包括：数值
模拟计算、实验方法研究、理论研究三类。 二、当前存在的主要问题 当前, 高温热管换热器在传热方面还面临两大急需解决的问题: 1. 过渡段的衔接不合理, 导致部分热管处于不工作和非正常工作状态。 2. 结构庞大, 成本昂贵, 极大地阻碍了高温热管换热器工业化应用进程。 三、要解决好上述问题的关键 1. 优化高温热管换热器结构有两个途径: 一是对单根热管进行传热强化研究; 二是合理预测壳程的流场与温度场的分布, 二者的优化组合研究是今后热管换热器强化传热技术发展的方向。 2. 过渡段的强化传热对优化高温热管换热器结构、安全衔接各区域热管换热器起着非常重要的作用。 四、研究应用的发展前景 （一）换热器研究的发展前景 换热器肋片换热的研究应该注重基础性的理论研究创新，寻求建立能支撑肋片设计选型的系统化的理论，同时要结合实验研究，寻求实际应用中最节能的肋片参数值。换热器制造商和设计人员对于换热器肋片外型、布置仍然没有可靠的理论依据，传统的肋片布置方式在换热效率上不如换热管表面设置的针状或圆台状肋。 换热的散布规律仍然还不明晰，理论研究非常薄弱；对替代传统的平板和环状肋片的高效换热肋片研究甚少。新型换热管的形状研究
流程布置对翅片管换热器换热性能影响的研究现状与展望
流程布置对翅片管换热器换热 性能影响的研究现状与展望Ξ 姜盈霓1),2) 虎小红1) 1)(武警工程学院) 2)(西安交通大学) 摘 要 综述国内外在流程布置对翅片管换热器换热性能影响方面的研究进展,并针对存在的问题指出今后的研究方向。 关键词 流程布置 翅片管换热器 冷凝器 蒸发器 Prospect and research status of the effect of circuit arrangement on the heat exchanger performance of f inned tube exchanger Jiang Y ingni1),2) Hu Xiaohong2) 1)(Engineering College of Armed Police Force) 2)(Xi’an Jiaotong University) ABSTRACT Introduces the research of of circuit arrangement on the heat exchange performance of finned tube exchanger some advices for the future research in this field. KE Y WOR DS circuit arrangement;finned tube heat exchanger;condenser;evaporator 纵观强化传热的研究文献,可以看到强化传热可以通过提高传热系数、增加传热面积和增大空气侧和制冷剂侧传热温差3种途径来实现。制冷空调中制冷剂以及冷却介质大都呈强制对流换热,因此强化的重点在于单相流体对流换热的强化、凝结与沸腾换热的强化。以往的研究多集中在管内和管外的结构以及寻找更高效、环保的替代制冷剂上,这些研究取得了很好的强化换热效果。在换热强化的第3个措施上(即增大传热温差),研究人员投入的精力并不多。因为通常认为当高、低温介质一定时,传热平均温差就随之而定了。这种观点是片面的,事实上,流程布置对换热性能的影响是不可忽略的。 1 研究流程布置对翅片管换热器换热性能影响的意义 人们早就注意到当高温、低温介质的进口温度一定时,逆流传热比顺流传热有着更大的传热平均温差,因而也具有更大的换热量,叉流的换热量处于这两者之间。这说明换热器流程布置会改变传热温差的分布,会对换热量产生影响。 研究翅片管式换热器流程布置是一项复杂的工作,因为对其造成影响的因素很多,主要有两方面的原因:一是在实际设计中,流程布置的方法几乎有无限多种,很难找到一个可行的方法来描述所有的可能布置形式;二是很难找到一个耗时少且精度高的方法来求解控制方程。通常都希望换热器有一个均匀和高效的换热和流动性能,这就需要采用复杂的流程布置形式,然而复杂的流程布置又会造成传热的不均匀性,这是进行流程布置研究尤其是复杂流程布置研究中应尽量避免的。换热器流程布置不仅仅指换热管的排列方式,还包括换热管组的分叉流动等情况。当制冷剂流量一定时,通路数和分叉与否直接影响制冷剂的流速,从而也会影响换热系数。因此,这里不但涉及到平均温差,而
换热器的发展现状及前景
换热器的研究发展现状及前景 摘要：随着现代工业的迅速发展，以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。世界各国在寻找新能源的同时，也更加注重了节能新途径的研发。强化传热技术的应用不但能节约能源、保护环境，而且能大大节约投资成本。换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用，使得换热器的强化传热技术一直以来受到研究人员的重视，各种研究成果不断涌现。随着经济的发展，各种不同结构和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。换热器又称热交换器，是一种将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，也是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。换热器既可是一种单独的设备，如加热器、冷却器和凝汽器等；也可是某一工艺设备的组成部分，如石化、煤炭工业中的余热回收装置等。本文主要介绍了现有换热器的分类，各种换热器的特点工作原理及应用情况，对目前换热器的存在问题和发展趋势进行分析。 关键词：换热器；强化换热；研究现状 随着现代工业的迅速发展，以能源为中心的环境、生态等问题日益加剧。世界各国在寻找新能源的同时也更加注重了节能新途径的研发。强化传热技术的应用不但能节约能源、保护环境，而且能大大节约投资成本。换热器由于其在化工、石油、动力和原子能等工业部门的广泛应用，使得换热器的强化传热技术一直以来受到研究人员的重视，各种研究成果不断涌现 1换热器的分类方式 随着科学和生产技术的发展，各种换热器层出不穷，难以对其进行具体、统一的划分。虽然如此，所有的换热器仍可按照它们的一些共同特征来加以区分，具体如下。 按照用途来分：预热器（或加热器）、冷却器、冷凝器、蒸发器等。 按照制造热交换器的材料来分：金属的、瓷的、塑料的、石墨的、玻璃的等。 按照温度状况来分：温度工况稳定的热交换器，热流大小以及在指定热交换区域的温度不随时间而变；温度工况不稳定的热交换器，传热面上的热流和温度都随时间改变。 按照热流体与冷流体的流动方向来分：顺流式、逆流式、错流式、混流式。
换热器原理与设计(答案)
广东海洋大学 2013年清考试题 《换热器原理与设计》课程试题 课程号： 1420017 √ 考试 □ A 卷 □ 闭卷 □ 考查 □ B 卷 √ 考试 一．填空题（10分。每空1分） 1．相比较沉浸式换热器和喷淋式换热器，沉浸式换热器传热系数 较低。 2．对于套管式换热器和管壳式换热器来说， 套管式换热器 金属耗量多，体积大，占地面积大，多用于传热面积不大的换热器。 3．在采用先逆流后顺流<1-2>型热效方式热交换器时，要特别注意温度交叉问题，避免的方法是 增加管外程数 和两台单壳程换热器串联。 4．在流程的选择上，腐蚀性流体宜走 管程，流量小或粘度大的流体宜走壳程，因折流档板的作用可使在低雷诺数(Re ＞100)下即可达到湍流。 5．采用短管换热，由于有入口效应，边界层变薄，换热得到强化。 6. 相对于螺旋槽管和光管，螺旋槽管的换热系数高. 7. 根据冷凝传热的原理，层流时，相对于横管和竖管，横管 传热系数较高。 8.减小管子的支撑跨距能增加管子固有频率，在弓形折流板缺口处不排管，将 减小 管子的支撑跨距 9. 热交换器单位体积中所含的传热面积的大小大于等于700m 2/m 3，为紧凑式换热器。 10. 在廷克流动模型中ABCDE5股流体中，真正横向流过管束的流路为B 股流体,设置旁路挡板可以改善C 股流体对传热的不利 GDOU-B-11-302 班级： 姓 名： 学号： 试题共 4 页 加白纸3 张 密 封 线
影响。
二．选择题（20分。每空2分） 1.管外横向冲刷换热所遵循侧传热准则数为(C ) A. 努赛尔准则数 B. 普朗特准则数 C. 柯尔本传热因子 D. 格拉肖夫数 2.以下哪种翅片为三维翅片管( C ) A. 锯齿形翅片 B. 百叶窗翅片 C. C管翅片 D. 缩放管 3.以下换热器中的比表面积最小( A ) A．大管径换热器B．小管径换热器 C．微通道换热器 D. 板式换热器 4. 对于板式换热器，如何减小换热器的阻力(C ) A．增加流程数B．采用串联方式 C．减小流程数 D. 减小流道数。 5.对于板翅式换热器，下列哪种说法是正确的( C ) A．翅片高度越高，翅片效率越高 B．翅片厚度越小，翅片效率越高 C．可用于多种流体换热。 D. 换热面积没有得到有效增加。 6.对于场协同理论，当速度梯度和温度梯度夹角为( A )，强化传热效果最好。 A．0度B．45度 C.90度 D. 120度 7. 对于大温差加热流体(A ) A．对于液体，粘度减小B．对于气体，粘度减小 C．对于液体，传热系数减小 D. 对于气体，传热系数增大8. 对于下列管壳式换热器，哪种换热器不能进行温差应力补偿( B ) A．浮头式换热器B．固定管板式换热器 C．U型管换热器 D. 填料函式换热器。 9. 对于下列管束排列方式，换热系数最大的排列方式为( A ) A．正三角形排列B．转置三角形排列 C．正方形排列 D. 转正正方形排列。 10. 换热器内流体温度高于1000℃时，应采用以下何种换热器(A )
世界制造业发展的趋势
学习导航 通过学习本课程，你将能够： ●了解世界制造业的发展趋势； ●掌握标准化制造必做的四项工作； ●正确进行精益制造； ●了解管理型和改善型企业的区别。 世界制造业发展的趋势 一、野蛮制造 如图1所示，世界制造业经历了三个发展阶段：野蛮制造、标准化制造、精益制造。每个阶段都不是孤立存在的，而是依托于一项管理方式。 图1 生产制造的三大趋势 从无到有是自然界发展的客观规律，世界制造都是从野蛮制造开始的。 野蛮制造依托的管理方式是经验管理。经验管理如同师父带徒弟的方式，徒弟吸收知识多少完全依靠自身模仿能力的强弱，再加上师父在教徒弟时还喜欢留一手，让经验传承非常不完整。 经验管理建立在人为基础上，是不科学的管理方式，如果任其发展，企业很难有大的作为。因此，要想提高企业的管理水平，就要将野蛮制造向标准化制造和精益制造的方向发展。 二、标准化制造 1.标准化制造必做的四项工作
标准化制造依托的管理方式是规范化管理（模式化管理），也被称为克隆机制，就是要建立一个相应的模式。 在规范化管理模式中，制造业的规范管理有四项工作要做： 员工职业化 中国企业员工的总体现状是素质偏低，喜欢我行我素。这样的员工是没有作为的，企业想要发展，必须打造职业化的员工。 工作标准化 做同样工作的员工，做到最后所使用的时间、做出产品的质量都应该是一样的。 流程再造流程 在企业中，再造流程需要精简部门和部门之间、人与人之间关系，因为流程太长会导致信息传达受阻。比如，正常流程下做一个产品需要4天，客户要求在1天之内完成，就需要企业再造流程来适应客户的需要，如四个部门压缩成一个机构。 组织重组 组织重组是规范化管理必须做的事情，也是提高中国制造业管理水平的必由之路。 2.充分发挥模式的力量 一家企业做到员工职业化、工作标准化、再造流程、组织重组以后，要想扩大规模，就需要收购其他企业，在这个过程中，标准化制造必不可少。在进行收购之前，企业要创立自己的特色和模式，在收购的同时做到统一。麦当劳和肯德基的总部都在美国，但能在全世界的连锁店保持着同样的品位和服务，依靠的就是模式的力量。 要点提示 世界制造的发展趋势： ①第一阶段：野蛮制造； ②第二阶段：标准化制造； ③第三阶段：精益制造。 三、精益制造 标准化制造的企业只能保本经营，制造业的目标是赚钱，所以要进行精益制造。找到标准之后，将工作流程中最重要的拿出来做就叫精益。 1.精益制造的前提 精益制造的前提是规范化管理。
换热器分类及发展趋势
换热器的种类及各种发展趋势 一、按照传统方式的不同，换热设备可分为三类： 1．混合式换热器 利用冷、热流体直接能与混合的作用进行热量的交换这类交换器的结构简单、但价便宜、常做成塔状。两种容许完全混合且不同温度的介质，在直接接触的过程中完成其热量的传递。 例如：冷水塔（凉水塔）、造粒塔、气流干燥装置、流化床等。 2．蓄热式换热器 在这类换热器中，能量传递是通过格子砖或填料等蓄热体来完成的。首先让热流体通过，把热量积蓄在蓄热体中，然后再让冷流体通过，把热量带走。由于两种流体交变转换输入，因此不可避免的存在着一小部分流体相互掺和的现象，造成流体的“污染”。 蓄热式换热器结构紧凑、价格便宜、单位体积传热面大，故较适用于气——气热交换的场合。主要用于石油化工生产中的原料气转化和空气余热。回转蓄热式换热器的结构特点是实现连续操作，换热器中的蓄热体一般采用成型板片或金属丝网组装的扇形柜内，其外部由金属壳体密封，并以每分1～4转得慢速转动进行连续换热。 3、间壁式换热器 所谓间壁式换热器，是指两种不同温度的流体在固定的壁面（称为传热面）相隔的空间里流动，通过璧面得导热和壁表面的对流换热进行热量的传递。参加换热的流体不会混合，传递过程连续而稳定地进行。间壁式换热器的传热面大多采用导热性能良好的金属制造。在某些场合由于防腐的需要，也有用非金属（如石墨，聚四乙烯等）制造的。这是工业制造最为广泛应用的一类换热器。冷、热流体被一固体壁面隔开通过璧面进行传热。按照传热面的形状与结构特点它可分为： （1）管式换热器： 如套管式、螺旋管式、管壳式、热管式等。 （2）板面式换热器： 如板式、螺旋板式，、板壳式等。 （3）扩展表面式换热器： 如板翅式、管翅式、强化的传热管等。
浅论换热器及其发展趋势
浅论换热器及其发展趋势 摘要:换热器是工业部门广泛使用的一种设备。为了适应所需，换热器的类型多而复杂，本文根据作用原理和传热方式主要分为直接接触式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器和中间载热体式换热器进行了简要介绍。间壁式换热器仍是应用最广泛的一类换热器，因此以其一列管式换热器为例概括了换热管的现状和相应的换热器的发展进展。 关键词：换热器；换热管；现状；发展 一、换热器介绍 换热器是一种使热量从热流体传递到冷流体的设备，它在许多工业部门被广泛使用，包括化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械等等。其主要功能有两点，一是使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足工艺流程上的需要；二是有效的回收利用预热、废热，特别是低位热能。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用相当广泛，自然的，其类型也相当多，若按照作用原理和传热方式则分为直接接触式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器和中间载热体式换热器。 1.1 直接接触式换热器 直接接触式换热器又称混合式换热器， 是依靠冷、热流体直接接触而进行传热的， 这种传热方式避免了传热间壁及其两侧的 污垢热阻，只要流体间的接触情况良好，就 有较大的传热速率。故凡允许流体相互混合 的场合，都可以采用混合式热交换器，例如 气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水 之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等，具体应 用有冷却塔、气压冷凝器、气体洗涤器等。 采用这种换热器，热量能有效地从一种 流体传递到另一种流体，即传热效率高，单 位传热面上能传递的热量多；其结构能适应 所规定的工艺操作，运转安全可靠，密封性 好，清洗、检修方便，流体阻力小。同时价 格便宜，维护容易，可使用时间长。但明显的缺点就是应用范围小，仅适用于工艺上允许两种流体混合的场合。 1.2蓄热式换热器 蓄 热式换热器与回热式换热器相对应，是一种应用历史比较久远的换热装置，回热式换热器中两种流体的换热是通过各个位置的固定边界进行的，在稳定运行时换热器的内的温度只与位置有关，而在蓄热式换热器热量的传递都是动态 的，同时依赖于位置和时间。［1］在蓄热式换热器中，冷、热流体交替地流过同一固体传热面 及其所形成的通道，依靠构成传热面的物体的热容作用（吸热或放热），实现冷、热流体之问的热交换。蓄热式换热器有受热面回转式和风罩回转式两种： 前者是由转子转动使烟气和图1-1直接接触式换热器
翅片换热器传热系数
翅片换热器传热系数 ABRAHAM LAPIN and W. FRED SCHURIG I Polytechnic Institute of Brooklyn, Brooklyn 1, N. Y. 许多方程来源于实验数据，同时提出了有交叉流动的热交换器的设计。对关于换热器行数 的总传热影响,进行了图示作为参考. 翅片管在热交换器中的使用有了迅速增长。当内部传热系数比外面的系数极大时,它经常被实际增加一定数量的外表面来为低外系数进行补偿。许多研究人员都对翅片管的传热进行研究。因为对可能的翅片类型的安排有非常大的数量,大多数研究都局限于特定条件。 实验设备与程序 设备金属板材风管横截面为 30x12 3/4 英寸。上部是固定的,但较低的部分,可提高或降低 容纳一个可变数目的排。这下部分(进口)进行拟合有5英寸空气校正叶片可助均匀分布的空气线圈。 传热表面(台风的空气调节股份有限公司)。每个单元有八个翅片管manifolded 在一起以并行方式进行。 5 / 8英寸 0.dx0.025英寸铜管 11/2英寸 0.dx0.018英寸轧花 8每英寸,30英寸翅翅片长度 Ao/Ai=16.30,Ao=2.44平方英尺 翅片管直径= 2.4 1.248平方英尺,空气流面积最小 这些铝管的用途,则被关在一个长方形的30×12 3/4英寸的帧。一个3/4设备橡胶障板安放在沿 一侧的框架。翅片管相邻本遮光罩一个侧和框架本身上另一边。该框架结构允许一个交错管的安排通过简单地转弯连续排对单位180度的另一个。
一台吹风机提供空气供给在逆流而上空调管道内结束。 测量 水流量用校准过的转子流量计。空气流量是用一个托马斯米测量,其中包括四个帧开口用1.134 镍铬合金 欧姆/英尺,有一个总电阻每一个约25欧姆。流动的空气用仪表测量通过一系列的圆盘和圆环折流板顺流混合。温度进行了测量精确温度计刻度为0.1 C 。每一个温度计的位置了经过精心挑选的,确保读出正确的总体温度。 一系列的运行是由1到8步骤在一个单元中。这在试管被水平和安排一个三角形的场地:1 1/2-inch 水平和垂直距离管-Le. 1.5X1.677英寸,三角形场地。所有的管道都是相连的,所以只有一个水程。水联系之间是这样的空气和水逆向流动。 程序 热水用泵送进管中，同时冷空气穿过翅片。水流量和温度维持在恒定的9000(磅/小时)和50度,它给出一种管程雷诺数超过20000。 管外的空气流速各在1100 - 5000英镑每小时之间,给人们提供了一种基于最小的通流面积3至15英尺/秒。在室温下空气进入导管。两个完全独立的流动进行着。所有实验结果可再生的有4%。一系列等温压力损耗测量使用一至八行被独立的传热。流动的空气温度通过翅片管时68度。和流量从1200到4500磅每小时。给雷诺数范围2200到8500。 压力损失用一个倾斜的水压计测量。 计算和结果 p 12p 2l m WC (T - T ) = c (t - t ) =UA t ω? 12p 2l () c (t - t )p m m WC T T U A t A t ω-==?? 111'11i i si i av so o o o L UA h A h A kA h A h A =++++ 111'11U o o o i i si i av so o A A A L h A h A k A h h =++++ 0.80.3 0.0225()(Re)(Pr)i h k D = 0.8 0.2 (10.01)160()i i t V h d +=
世界制造业发展新趋势及几点启示
世界制造业发展新趋势及几点启示 世界制造业发展新趋势及几点启示 面对世界制造业发展趋势的重大变化，我国制造业发展机遇千载难逢，面临挑战前所 未有。本文在系统梳理世界制造业发展趋势基础上，提出对未来制造业发展的建议和对策，为塑造我国制造业新的竞争优势建言献策。 从生产手段看，数字化、智能化技术和装备将贯穿产品的全生命周期。随着信息技术 的发展以及信息化普及水平的提高，数字技术、网络技术和智能技术日益渗透融入到产品 研发、设计、制造的全过程，推动产品的生产过程产生了重大变革。一方面，研发设计技 术的数字化、智能化日益明显，缩短了设计环节和制造环节之间的时间消耗，极大地降低 了新产品进入市场的时间成本; 另一方面，机器人、自动化生产线等智能装备在生产中得 到广泛应用，“机器换人”已经成为企业提高生产效率、降低人力成本的重要手段。国际 机器人联合会数据显示，目前全球制造企业在生产过程中所使用的机器人总数已经超过百 万台。同时，云计算等新技术和新平台不断涌现，全球的产业链、创新链的运转更为高效，异地设计、就地生产的协同化生产模式已经为企业所广泛接受和采用。 从发展模式看，绿色化、服务化日渐成为制造业转型发展新趋势。生态环境与生产制 造的矛盾日益激化，推动了全球工业设计理念的革新和传统技术的改造升级，以实现资源 能源的高效利用和对生态环境破坏的最小化。欧美的“绿色供应链”、“低碳革命”、日 本的“零排放”等新的产品设计理念不断兴起，“绿色制造”等清洁生产过程日益普及， 节能环保产业、再制造产业等静脉产业链不断完善，都表明制造业的绿色化发展目标已经 成为制造业的共识。而低能耗、低污染的产品也逐步显示出其强大的市场竞争力。中怡康 数据显示，截至2019年11月，国内空调市场中，节能变频空调销售占比已经达到58.5%，同比上涨37%，显示出消费者对节能型产品的热情与日俱增。同时，服务化也已经成为引 领制造业产业升级和保持可持续发展的重要力量，是制造业走向高级化的重要标志之一， 制造业的生产将从提供传统产品制造向提供产品与服务整体解决方案转变，生产、制造与 研发、设计、售后的边界已经越来越模糊。根据麦肯锡的研究报告，美国制造业的从业人 员中，有34%是在从事服务类的工作，生产性服务业的投入占整个制造业产出的20%—25%。 从组织方式看，内部组织扁平化和资源配置全球化已成为制造业培育竞争优 势的新途径。在企业内部管理方面，传统的工业化思维以层级结构管理企业的内部运行，以串 联结构与上下游企业共同形成产业链条，强调管理组织等级分明，强调企业业务“大 而全”，难于适应市场和产品的多样化需求。而当前的互联网思维强调开放、协作与分享，要求减少企业管理的内部层级结构，在产业分工中注重专业化与精细化，企业的生产组织 更富有柔性和创造性。例如，海尔通过不断合并业务单元、削减边缘业务等方法来实现企 业运作的扁平化，将8万多员工变成2000多个自主经营体的“小海尔”模式，最小的自
国外换热器新进展
国外换热器新进展 【关键词】强化传热,传热元件,壳程设计,新型高效换热器 【摘要】简述了国外近年来换热器的发展概况，介绍了强化传热研究、强化传热元件开发、新型壳程结构设计以及国外推出的各种新型高效换热器的有关情况。 Recent advances on foreign heat exchangers Abstract The recent progress of foreign heat exchangers in lasted years is outlined, research of enhanced heat transfer, development of heat transfer elements and structural design of new type shell side are introduced,and new high-effective heat exchangers abroad are commented. Key words:enhanced heat transfer,heat transfer elements, shell side design,new high-effective heat exchangers 1概述 70年代的世界能源危机，有力地促进了传热强化技术的发展。为了节能降耗，提高工业生产经济效益，要求开发适用于不同工业过程要求的高效能换热设备。这是因为，随着能源的短缺(从长远来看，这是世界的总趋势)，可利用热源的温度越来越低，换热允许温差将变得更小，当然，对换热技术的发展和换热器性能的要求也就更高。所以，这些年来，换热器的开发与研究成为人们关注的课题。 最近，随着工艺装置的大型化和高效率化，换热器也趋于大型化，
概述国内外套管换热器现状及前景
苏州方圆换热器有限公司 文杰 空气源热泵与水源热泵特点 目前空调的热源有两种模式：一种是以空气为热源，包 括集中式空气源，而另一大类则是以各种水源（如地下 水、江水、湖水、河水、海水等地表水及废水等）为热 源。和空气热源相比，水源热源相对比较稳定，比如， 北京地区的地下水常年稳定在14－16℃之间，不论是 夏季还是冬季，而空气的温度夏季最高在38℃以上， 冬季可低至零下15℃；再如青岛、烟台一带的海水温 度（水下5米处）在夏季7、8月份一般在22—26℃之 间，冬季12、1月份一般在10－5℃之间，而且水越深， 温度越恒定，而夏季该地区的气温最高可达35℃以上， 冬季最低可到零下10℃左右。 空气源热泵有着悠久的历史，而且其安装和使用 都很方便，应用较广泛。但由于地区空气温度的差别， 在我国典型应用范围是长江以南地区。在华北地区，冬 季平均气温低于零摄氏度，空气源热泵不仅运行条件恶 劣，稳定性差，而且因为存在结霜问题，效率低下。 利用水作冷热源的热泵，称之为水源热泵。水是一种 优良的热源，其热容量大，传热性能好。很多水源的温 度不受环境的限制，因此得到越来越多的广泛应用。这 导致水源热泵空调的能效比（COP值）高于常规空气源 空调，由于水源热泵自身的环保、高效、节能、应用范 围广，得到了国家大力推广和扶助，市场前景广阔。 当前欧美应用地源/水源热泵的现状 及趋势 在国外，关于水源热泵的研究分属于两种热泵系统：一 种为地源热泵，一种为海水热泵。其中地源热泵真正意 义的商业应用也只有近十几年的历史，但发展相当迅 速。如美国，截止1985年全国共有14,000台地源热泵， 而1997年就安装了45，000台，到目前为止已安装了400，000台，而且每年以10％的速度稳步增长。1998年美国商业建筑中地源热泵系统已占空调总保有量的19％，其中新建筑中占30％。美国地源热泵工业已经成立了由美国能源环境研究中心（Energy & Environmental Research Center）、美国地下水资源联合会（National Ground Water Association）、爱迪生电力研究所（Edison Electric Institute）及众多地源热泵制造设计销售公司以及政府机构和建筑商等146家成员组成的美国地源热泵协会，该协会在近年中将投入一亿美元从事开发、研究和
翅片管换热器实验指导书
*********************************************************** 空气 水热交换器实验 ************************************************************ 指导说明书 同济大学热能实验室 陈德珍 2000年1月
第一部分空冷器实验台系统说明 本实验台是上海交通大学开发、针对换热器课程的教学要求而设计的科教产品。所用的换热器为一较小的间壁式换热器，空气—水作为介质，实验台由独立的风源，热水源，温度控制器等组合而成，有较大的灵活性，以后还可发展冷却塔性能试验。 一、实验台组成、系统、设备及仪表 实验台系统的简图见图1，主要由风源、热水源、可控硅温度控制器组成。且各自独立，有较大的灵活性。 主要性能： 1.风源：风机：电机：400w，三相380v 风量：800m3/h 风压：60mmH2O 出风口尺寸：200×135mm 吸风口配二只可叠套的橡胶收缩风口，测速段处直径分别为 D1=120mm及D2=60mm, 2.热水源：水箱尺寸：445×245×575mm 水泵：电机：120W 单相220v 流量：1.5m3/h 压头：12mH2O 加热器：3KW 220V 3只 转子流量计：LZB-25 60-600L/h 3.可控硅温度控制器：TA-092 PID调节仪 ZK-03 三相可控硅电压调整器 最大输出功率10KW 铂电阻温度传感器BA20~100℃ 可控硅 3CT 20A/1000V 电源：三相380V 4.试验用换热器 实验所用的间壁式换热器为一较紧凑的翅片管式散热器，由铜管束套带皱折的铝整 体翅片构成，见图2。 主要参数： 管束：紫铜管管径：d0=10mm d1=8mm 节距横向：s1=45mm 纵向：s2=13mm 翅片：铝制、皱折、整片 片厚：δ=0.1mm 片节距：t=2.6mm 试件总体尺寸： 水侧：横向管数：n1=3 纵向管排数：n2=8 总管数：n=n1×n2=24 水通道并联管子数：即n1=3 管子总长度：L=a×n=0.2×24=4.8m 通道面积：F w=n1×π×d1×d1/4 =1.508×10-4㎡ 气侧：通道尺寸：a=200mm b=130mm h=116mm 翅片数：m=76
热交换器论文
固定式全热交换器的研究 摘要：全空气系统甚至采用全新风空调系统是最好的选择，由此带来能耗增加的问题只有通过增设能量回收装置才能解决。本文所介绍的固定式全热交换器就是一种很好的能量回收装置。本文通过介绍固定式全热交换器在国内外的研究情况，和国外的相关测试标准，指出全热交换器作为一种很有发展潜力的能量回收装置，对提高室内空气品质和节约空调能耗都有非常重要的意义。建议我国也尽快建立该类型全热交换器的相关测试标准，以规范我国对固定式全热交换器的研究行为，并为市场上出现的该类产品提供相应的测试依据。 关键词：全热交换器内核热湿交换测试标准 1 引言 2003年出现的SARS疫情，使我们人类的健康面临严峻的挑战，我们的空调系统曾被质疑为传播疾病的罪魁祸首。为了澄清事实，说明问题，暖通空调界的专家学者纷纷召开各种论坛，探讨目前的空调系统所面临的问题，为暖通空调的发展指明方向。关于人居环境的空气品质问题多有讨论，提出“由舒适空调迈向健康空调”是今后空调的发展方向。面对这场突如其来的疫情，我们更加认识到空调系统解决的不仅只是舒适问题，还应关注健康问题。于是什么健康空调，反恐空调等所谓的空调新概念纷纷出现。但究竟什么是健康的空调，怎样去实现健康舒适的空调，从而去创造一个良好的人居环境，是需要去认真研究探讨的问题，而不仅仅是停留在概念的角度。关于这个问题，有关专家学者也进行了一些分析，指出全空气系统是最佳的空调系统，它可以实现对建筑热湿控制及空气品质的全面控制，同时也为充分利用自然资源，进行全新风运行提供条件。加大新风量是实现良好空气品质的最好方法，只从空气品质的角度来说，进行全新风运行的空调系统才是最好的系统，可是由此带来的能量消耗确实是非常大的。根据上海的气象资料计算，当室内设计值在26℃，60%时，对于公共建筑，处理1m 3 /h新风量，整个夏季需要投入的冷能能耗累计约9.5kw·h左右。可见加大新风量后，能量消耗就有很大增加。因此，需要在新风与排风之间加设能量回收设备。目前市场上的能量回收设备有两类：一类是显热回收型，一类是全热回收型。显热回收型回收的能量体现在新风和排风的温差上所含的那部分能量；而全热回收型体现在新风和排风的焓差上所含的能量。单从这个角度来说，全热性回收的能量要大于显热回收型的能量，这里没有考虑回收效率的因素。因此全热回收型是更加节能的设备。按结构分，热回收器分为以下几种：（1）回转型热交换器（2）热回收环热交换器（3）热管式热交换器（4）静止型板翅式热交换器在以上几种热交换器中，热回收环型和热管型一般只能回收显热。回转型是一种蓄热蓄湿型的全热交换器，但是它有转动机构，需要额外的提供动力。而静止型板翅式全热交换器属于一种空气与空气直接交换式全热回收器，它不需要通过中间媒质进行换热，也没有转动系统，因此，静止型板翅式全热交换器（也叫固定式全热交换器）是一种比较理想的能量回收设备。