换热器分类及发展趋势

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2024年换热器市场发展现状

2024年换热器市场发展现状

2024年换热器市场发展现状1. 引言换热器作为热力传递装置,在许多工业领域中扮演着重要的角色。

随着现代工业的快速发展,换热器市场也呈现出不断增长和变化的趋势。

本文将重点探讨换热器市场的发展现状,并对其未来趋势进行展望。

2. 换热器市场规模换热器市场规模是衡量其发展状态的重要指标之一。

根据市场调研数据显示,近年来全球换热器市场规模不断扩大。

据统计,2019年全球换热器市场规模达到X亿美元,预计到2025年将超过Y亿美元。

3. 主要影响因素3.1 工业发展需求换热器广泛应用于电力、化工、石油、钢铁等行业,随着这些行业的快速发展,对换热器的需求也在不断增加。

尤其是新兴产业如新能源和环保产业的发展,更加推动了换热器市场的增长。

3.2 技术进步新的材料和工艺技术的不断涌现,也为换热器市场的发展提供了强大的推动力。

例如,微观尺度下的纳米材料、高效换热技术的应用,使得换热器的热传导效果得到了显著提升。

这些技术的不断成熟和推广应用,进一步推动了市场的增长。

4. 主要市场区域换热器市场的发展在不同的地理区域表现出差异性。

目前,亚太地区是全球换热器市场的主要增长区域,其在全球市场份额中占据了相当大的比重。

亚太地区的快速工业化和城市化进程,使得需求不断增长,推动了市场的发展。

此外,欧美地区的换热器市场也呈现稳定增长态势。

5. 产业竞争格局换热器市场的竞争程度较高,主要厂商之间展开了激烈的竞争。

一方面,大型的跨国公司在技术、品牌和销售渠道等方面具有显著优势,保持着较高的市场份额。

另一方面,一些中小型企业通过不断创新和差异化竞争,也在市场中寻找到自己的发展机会。

6. 市场趋势展望6.1 智能化发展随着人工智能、物联网和大数据等技术的发展,智能换热器市场将逐渐崭露头角。

智能化的换热器能够通过感应和控制技术实现自动化运行和优化调节,提高热能利用效率,减少能源浪费。

6.2 环保意识增强环保问题成为全球关注的焦点,对换热器产业提出了更高的要求。

换热器发展现状

换热器发展现状

换热器发展现状
换热器是一种重要的换热设备,广泛应用于各个领域中,如化工、电力、石油、制药、冶金等行业。

它具有高效、节能、安全可靠等特点,发挥着至关重要的作用。

目前,换热器行业发展迅速,不断涌现出各种新型的换热器产品。

其中,最主要的发展趋势如下:
1. 高效率换热器:随着人们对节能环保的重视,高效率换热器的需求越来越大。

高效率换热器采用先进的传热技术和材料,能够提高能源利用率,减少能源浪费,对环境保护起到积极作用。

2. 小型化换热器:随着设备越来越小型化,对空间利用的要求也在不断提高。

小型化换热器具有体积小、重量轻、占地面积少等特点,可以更好地适应现代化生产的需求。

3. 多功能换热器:为了满足不同行业的需求,换热器不仅需要具备传统的换热功能,还需要具备其他功能。

比如,兼具降温、净化、干燥等功能的多功能换热器在某些特殊行业中得到广泛应用。

4. 智能化换热器:随着信息技术的迅猛发展,智能化换热器正逐渐成为发展的趋势。

智能化换热器能够通过感应、监测等技术获得实时数据,并进行自动调节,提高工作效率,减少人力消耗。

总之,换热器作为一种重要的换热设备,在各个领域都起到了至关重要的作用。

未来,随着技术的不断进步和需求的不断增长,换热器行业将会有更多的创新和发展。

换热器发展现状与未来趋势研究综述

换热器发展现状与未来趋势研究综述

换热器发展现状与未来趋势研究综述换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于工业生产和生活中的热交换过程。

本文将对换热器的发展现状与未来趋势进行综述。

我们来看一下换热器的发展现状。

随着工业技术的不断进步,换热器的种类和性能也在不断提升。

目前,常见的换热器类型包括壳管式换热器、板式换热器、管束式换热器等。

这些换热器在结构设计和材料选择上都有了很大的改进,以满足不同领域的需求。

壳管式换热器是最常见的一种换热器类型。

它由壳体和管束组成,通过管壳两侧流体的对流换热来实现热量的传递。

壳管式换热器具有结构简单、换热效率高、适应性广等优点,广泛应用于化工、石油、制药等行业。

随着材料科学和制造技术的不断进步,壳管式换热器的换热性能和耐腐蚀性也得到了提升。

与壳管式换热器相比,板式换热器具有体积小、换热效率高、清洗维护方便等优点。

它由一系列平行排列的金属板组成,通过板间流体的对流换热来实现热量的传递。

板式换热器在化工、食品、制冷等领域得到了广泛应用,并且随着新材料和新工艺的引入,其性能和可靠性不断提升。

管束式换热器是一种新型的换热器类型,它由多个细直管束组成,通过管内流体的对流换热来实现热量的传递。

管束式换热器具有结构简单、传热效率高等优点,适用于高温高压和强腐蚀介质的换热。

随着材料和制造工艺的不断改进,管束式换热器在化工、电力、航空航天等领域的应用也在不断扩大。

除了换热器类型的改进,换热器在换热原理和性能上也有了很大的突破。

例如,换热器的传热系数、传质系数和热阻等性能参数得到了提高,使得换热器的换热效率更高。

此外,换热器的结构和材料选择也得到了优化,以提高其耐腐蚀性、抗压性和使用寿命。

未来,换热器的发展趋势将主要集中在以下几个方向。

首先,换热器将更加注重节能和环保。

随着能源紧张和环境污染的日益严重,换热器需要更高的能量利用率和更低的排放水平。

其次,换热器将趋向于大型化和集成化。

大型化可以提高换热器的传热效率和处理能力,集成化可以减少设备的占地面积和运行成本。

换热器发展历史

换热器发展历史

换热器发展历史标题:换热器发展历史引言概述:换热器是工业生产中常用的设备,用于传递热量。

随着工业技术的不断发展,换热器也经历了多年的发展历史。

本文将从换热器的起源开始,详细探讨换热器的发展历史。

一、换热器的起源1.1 早期的换热器早期的换热器主要是简单的热交换设备,如热水罐、蒸汽锅炉等。

1.2 19世纪的发展19世纪,随着工业革命的兴起,换热器开始浮现在工业生产中,以满足不同工艺过程中的热量传递需求。

1.3 20世纪的进步20世纪,随着科学技术的不断进步,换热器的设计和创造技术得到了显著提升,性能和效率得到了大幅提高。

二、换热器的类型2.1 管式换热器管式换热器是最常见的一种换热器类型,通过管道内的流体传递热量。

2.2 板式换热器板式换热器由多块平板组成,通过板间的流体传递热量。

2.3 换热器的其他类型除了管式和板式换热器,还有换热器的其他类型,如壳管式换热器、螺旋板式换热器等,适合于不同的工艺需求。

三、换热器的应用领域3.1 化工行业在化工行业中,换热器广泛应用于各种生产工艺中,如蒸馏、结晶、干燥等。

3.2 石油行业在石油行业中,换热器用于原油加热、裂解等过程中,起到重要的热交换作用。

3.3 食品格业在食品格业中,换热器用于食品加热、冷却等过程中,确保食品的安全和质量。

四、换热器的发展趋势4.1 高效节能随着节能环保理念的普及,换热器的设计趋向于高效节能,减少能源消耗。

4.2 自动化控制换热器的自动化控制技术不断完善,使得换热器的运行更加稳定和可靠。

4.3 多功能集成未来的换热器将更多地实现多功能集成,满足不同工艺需求,提高生产效率。

五、结语换热器作为工业生产中不可或者缺的设备,经历了多年的发展历史,不断演变和完善。

随着科学技术的不断进步,换热器的设计和创造技术将不断提升,为工业生产提供更加高效、节能的热交换解决方案。

tema换热器分类

tema换热器分类

tema换热器分类一、换热器概述换热器(Heat Exchanger)是一种用于实现两个或多个介质之间热量传递的设备,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、医药等行业。

换热器能够提高能源利用率、降低能耗,对于节约能源和减少环境污染具有重要意义。

二、换热器分类1.按热媒介质分类根据热媒介质的不同,换热器可分为:(1)水水换热器:主要用于锅炉、热力系统等场合,实现水与水之间的热量传递。

(2)汽汽换热器:主要用于蒸汽之间的热量传递,如锅炉尾部烟道换热器。

(3)水汽换热器:主要用于水与蒸汽之间的热量传递,如汽轮机组的回热抽汽换热器。

2.按结构分类根据结构形式的不同,换热器可分为:(1)壳管式换热器:壳管式换热器由壳体和管束组成,热媒介质在管内流动,壳侧为冷凝或蒸发空间。

适用于高压、高温场合。

(2)板式换热器:板式换热器由一系列平行排列的金属板组成,板间夹层为热媒介质流动通道。

结构紧凑,占地面积小,适用于中低压、温度较低的场合。

(3)螺纹管换热器:螺纹管换热器采用特殊螺纹的管子组成,具有良好的传热性能和抗振性能。

适用于高压、高温场合。

3.按工作原理分类根据工作原理的不同,换热器可分为:(1)间壁式换热器:通过壁面分离热媒介质,实现热量传递。

如壳管式换热器、板式换热器等。

(2)沉浸式换热器:热媒介质直接浸泡在另一介质中,实现热量传递。

如沉浸式水冷器等。

(3)翅片式换热器:在热媒介质管道外表面设置翅片,增加换热面积,实现热量传递。

如空气预热器等。

三、各类换热器的特点与应用1.壳管式换热器:具有良好的热传导性能、较高的承压能力,适用于高压、高温场合。

应用于锅炉、热力系统、化工等领域。

2.板式换热器:结构紧凑,占地面积小,便于清洗和维修,适用于中低压、温度较低的场合。

应用于食品、制药、化妆品等行业。

3.螺纹管换热器:具有良好的传热性能和抗振性能,适用于高压、高温场合。

应用于石油、化工、冶金等领域。

4.沉浸式换热器:传热效果较好,适用于液液、气液等介质的热量传递。

2024年换热器市场分析现状

2024年换热器市场分析现状

换热器市场分析现状一、市场概述换热器作为热交换领域的重要设备,广泛应用于工业、建筑、能源等领域。

换热器市场呈现出蓬勃发展的态势。

本文将对换热器市场的现状进行详细分析。

二、市场规模换热器市场近年来呈现稳步增长的趋势。

根据市场调研数据显示,2019年全球换热器市场规模达到XX亿美元,预计在未来几年内将持续增长。

其中,工业领域是换热器市场的主要应用领域,占据了市场总规模的XX%。

三、市场竞争格局目前,全球换热器市场竞争格局较为分散,市场上存在着众多的换热器生产企业。

这些企业在产品技术、品牌知名度、市场份额等方面存在差异。

在全球市场中,一些大型跨国公司占据主导地位,比如艾默生电气、西门子、阿尔斯通等,这些企业以其雄厚的技术实力和全球化经营优势在市场中具有竞争优势。

此外,一些地区性的换热器企业也在市场中扮演着重要角色,例如中国的海螺集团、美国的卡特彼勒公司等。

四、市场发展趋势1. 技术创新驱动市场增长随着工业生产的不断发展和能源效率要求的提高,换热器市场面临着日益严峻的挑战。

技术创新成为推动市场发展的主要驱动力。

目前,高效节能换热器、全焊式换热器、螺旋板换热器等新型产品逐渐崭露头角,成为市场的热门产品。

这些产品具有换热效率高、结构紧凑、占用空间小等优势,受到市场的广泛认可。

2. 环保节能需求促进市场增长环保节能已成为全球关注的热点议题,换热器是提高能源利用效率的重要设备。

随着国家对环保节能政策的不断加强,换热器市场得到进一步推动。

新型换热器产品的问世,进一步满足了环保节能需求。

例如,采用高效传热材料和节能设计的换热器、提高传热效率的改进型换热器等,受到市场的广泛关注和需求。

3. 区域市场发展不平衡尽管全球换热器市场总体呈现增长态势,但不同地区市场发展却存在不平衡现象。

发达经济体市场规模相对较大,换热器产品更新换代较快,市场上消费者对高端技术、高品质产品的需求较大。

而发展中国家市场规模较小,由于资金和技术条件限制,换热器产品较多依赖进口。

换热器发展历史

换热器发展历史引言概述:换热器是一种用于传递热量的设备,广泛应用于工业生产和日常生活中。

本文将从五个方面介绍换热器的发展历史,包括换热器的起源、早期换热器的发展、换热器的材料和结构创新、换热器的性能提升以及未来换热器的发展趋势。

一、起源1.1 蒸汽机的发明:换热器的起源可以追溯到18世纪末的工业革命时期,当时蒸汽机的发明使得热能的利用得到了极大的提升。

1.2 早期换热器的浮现:随着蒸汽机的广泛应用,人们开始意识到热能的传递和回收的重要性,于是早期的换热器开始浮现。

二、早期换热器的发展2.1 壳管式换热器的浮现:最早的换热器是壳管式换热器,由一根管子套在一个金属壳体内,通过管子内的流体与壳体外的流体进行热交换。

2.2 水箱式换热器的改进:水箱式换热器是一种将流体通过多个水箱进行热交换的设备,早期的水箱式换热器通过增加水箱的数量和改进流体的流动方式来提高换热效率。

2.3 早期换热器的应用:早期的换热器主要应用于工业生产中的蒸汽机、锅炉和冷却系统等领域。

三、材料和结构创新3.1 材料的改进:随着科学技术的进步,新型材料的应用使得换热器的耐腐蚀性、传热效率和使用寿命得到了显著提高。

例如,不锈钢、钛合金和陶瓷等材料的应用。

3.2 结构的创新:换热器的结构也得到了创新,例如板式换热器的浮现,通过将多个金属板叠加在一起,使得流体在板间进行热交换,提高了传热效率。

3.3 紧凑型换热器的发展:紧凑型换热器是指通过增加传热面积和减小设备体积来提高换热效率的换热器,其结构创新使得换热器在空间限制的环境中得到了广泛应用。

四、性能的提升4.1 传热效率的提高:随着材料和结构的创新,换热器的传热效率得到了显著提高,使得热能的利用效率得到了提升。

4.2 节能环保:新型换热器的应用使得能源的消耗得到了降低,减少了对环境的污染,具有良好的节能环保效果。

4.3 自动化控制:现代换热器的自动化控制系统使得换热过程更加稳定和可靠,提高了设备的运行效率和安全性。

换热器发展历史

换热器发展历史1. 换热器的定义和作用换热器是一种用于传递热量的设备,主要用于将热能从一个介质传递到另一个介质。

它在工业生产和日常生活中起着至关重要的作用,广泛应用于发电厂、石油化工、制药、食品加工等行业。

2. 早期换热器的发展早期的换热器主要是简单的管壳式换热器,由一根或多根管子通过一个外壳连接而成。

这种换热器结构简单、制造成本低,但换热效率不高,且易堵塞清洗困难。

3. 换热器技术的革新随着工业的发展和对能源利用效率的要求提高,换热器技术得到了革新和改进。

在20世纪50年代,出现了板式换热器,它采用了一系列平行排列的金属板,通过板与板之间的间隙进行传热,具有换热效率高、占地面积小、清洗维护方便等优点。

4. 换热器材料的改进换热器的材料也经历了从传统金属到高性能材料的转变。

传统的换热器材料如铜、铝等在一定程度上受到了限制,无法满足一些特殊工况下的需求。

随着科学技术的发展,高性能材料如不锈钢、钛合金等开始应用于换热器制造,提高了换热器的耐腐蚀性和耐高温性能。

5. 换热器的分类和应用领域根据换热原理和结构特点,换热器可以分为管壳式换热器、板式换热器、螺旋板换热器等多种类型。

不同类型的换热器在不同的应用领域中发挥着重要作用。

例如,管壳式换热器主要用于化工、石油、制药等行业;板式换热器适用于食品、饮料、制冷等领域。

6. 换热器技术的发展趋势随着科技的进步,换热器技术也在不断发展。

未来的换热器将更加注重能源的节约和环境的保护,提高换热效率、减少能源消耗。

同时,新材料的应用和制造工艺的改进也将推动换热器技术的发展。

7. 换热器市场的前景换热器市场在全球范围内具有广阔的发展前景。

随着工业化进程的加速和环境保护意识的增强,对能源利用效率的要求越来越高,换热器作为能源节约和环保的重要设备,市场需求将持续增长。

总结:换热器作为一种用于传递热量的设备,在工业生产和日常生活中发挥着重要作用。

从早期的简单管壳式换热器到现代的高效板式换热器,换热器技术经历了多次革新和改进。

空调用换热器技术发展趋势

空调用换热器技术发展趋势
空调用换热器技术的发展趋势包括以下几个方面:
1. 高效节能:随着节能环保意识的不断增强,空调用换热器技术将不断追求更高的能量利用效率。

通过改进传热管道结构、采用新型高效换热介质等方法,减少能量的损失和浪费,实现更高效的能量转换。

2. 多功能集成:空调用换热器不仅仅用于散热或制冷,还可以利用废热进行供热。

未来的空调用换热器技术将更加多功能集成,通过优化设计和控制系统,实现同时或切换使用不同的换热功能,提高系统的智能化和适应性。

3. 微型化和轻量化:随着科技进步和制造工艺的发展,空调用换热器的体积和重量将会不断减小。

微型化和轻量化的空调用换热器可以更好地适应各种应用场景和空间限制,提高系统的灵活性和便携性。

4. 材料和制造工艺的创新:新兴材料的应用和制造工艺的创新将为空调用换热器技术带来新的突破。

例如,纳米材料的应用可以增强传热效果和材料的耐久性,3D打印技术的应用可以实现复杂结构的制造和定制化设计。

5. 智能化和自动化控制:未来的空调用换热器技术将趋向智能化和自动化控制,通过传感器、数据分析和人工智能等技术,实现系统的智能监测、优化和控制。

这将提高系统的能效和舒适性,减少人为操作和干预。

总体来说,空调用换热器技术的发展将朝着高效节能、多功能集成、微型化和轻量化、材料和制造工艺创新,以及智能化和自动化控制等方向发展。

这将有助于提高空调系统的能效、舒适性和环保性能,满足人们对于室内环境的要求。

换热器产业发展趋势

换热器产业发展趋势换热器是一种重要的热交换设备,在工业生产、能源开发和建筑领域都有广泛的应用。

随着工业化进程的加快,换热器产业也在不断发展,有着明显的发展趋势。

本文将从技术、市场和政策三个方面,详细分析换热器产业的发展趋势。

一、技术发展趋势1.1 高效换热技术的应用高效换热技术是换热器产业不断发展的核心驱动力之一。

随着节能环保意识的增强和能源资源的有限性,高效换热技术成为了换热器产业的发展方向。

以传统的壳管式换热器为例,现代高效换热器往往采用了流体流动导向设计、变流通模式设计、表面增强技术等一系列先进的技术手段,使得热传导效率大大提高,能耗降低。

1.2 多功能换热器的研发与应用传统的换热器主要用于两种工质间的热量传递,但现代工业生产对于换热器的功能要求越来越高。

多功能换热器能够实现对多种工质的热量传递,从而减少设备数量和占地面积,提高整体工艺效率。

例如,现代化工生产常需要进行物料之间的热量交换、气体净化和除尘等工序,多功能换热器则能够满足这些要求,提供更加综合的解决方案。

1.3 绿色环保材料的应用换热器作为一个密闭的系统,选择合适的传热材料对于提高其传热效率、延长使用寿命以及减少环境污染都至关重要。

随着环境保护意识的增强,绿色环保材料的研发和应用成为了换热器产业的发展方向。

比如,一些新型的高效热导材料能够在较小的尺寸和重量中实现高效的热传导,不仅能提高设备的使用效率,还能减少材料的使用量和废弃物的排放。

二、市场发展趋势2.1 市场规模的扩大随着工业化的进程,换热器市场的需求量不断增加。

尤其是在国家推动环保、能源节约政策的背景下,热交换设备作为一种能耗较低的设备,市场规模将进一步扩大。

据市场研究机构的数据,全球换热器市场在未来几年内有望以每年5%左右的速度增长。

2.2 高附加值产品的市场份额提升高附加值产品是换热器产业的重要增长点。

这些产品具有独特的技术优势,能够满足复杂工艺要求和客户个性化需求。

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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。

一. 夹套式换热器结构如图所示。

夹套空间是加热介质和冷却介质的通路。

这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。

当用蒸汽进行加热时,蒸汽上部接管进入夹套,冷凝水由下部接管流出。

作为冷却器时,冷却介质(如冷却水)由夹套下部接管进入,由上部接管流出。

夹套式换热器结构简单,但由于其加热面受容器壁面限制,传热面较小,且传热系数不高。

二.喷淋式换热器喷淋式换热器的结构与操作如下图所示。

这种换热器多用作冷却器。

热流体在管内自下而上流动,冷水由最上面的淋水管流出,均匀地分布在蛇管上,并沿其表面呈膜状自上而下流下,最后流入水槽排出。

喷淋式换热器常置于室外空气流通处。

冷却水在空气中汽化亦可带走部分热量,增强冷却效果。

其优点是便于检修,传热效果较好。

缺点是喷淋不易均匀。

三.套管式换热器套管式换热器的基本部件由直径不同的直管按同轴线相套组合而成。

内管用180暗幕赝涔芰?樱?夤芤嘈枇?樱?峁谷缤妓?尽C恳欢翁坠芪?怀蹋?砍逃行Сざ任?~6m。

若管子太长,管中间会向下弯曲,使环隙中的流体分布不均匀。

套管换热器的优点是构造简单,内管能耐高压,传热面积可根据需要增减,适当选择两管的管径,两流体皆可获得适宜的流速,且两流体可作严格逆流。

其缺点是管间接头较多,接头处易泄漏,单位换热器体积具有的传热面积较小。

故适用于流量不大、传热面积要求不大但压强要求较高的场合。

四.管壳式换热器1.固定管板式结构如图所示。

管子两端与管板的连接方式可用焊接法或胀接法固定。

壳体则同管板焊接。

从而管束、管板与壳体成为一个不可拆的整体。

这就是固定管板式名称的由来。

折流板主要是圆缺形与盘环形两种,其结构如图所示。

操作时,管壁温度是由管程与壳程流体共同控制的,而壳壁温度只与壳程流体有关,与管程流体无关。

管壁与壳壁温度不同,二者线膨胀不同,又因整体是固定结构,必产生热应力。

热应力大时可能使管子压弯或把管子从管板处拉脱。

所以当热、冷流体间温差超过50℃时应有减小热应力的措施,称“热补偿”。

固定管板式列管换热器常用“膨胀节”结构进行热补偿。

图所示的为具有膨胀节的固定管板式换热器,即在壳体上焊接一个横断面带圆弧型的钢环。

该膨胀节在受到换热器轴向应力时会发生形变,使壳体伸缩,从而减小热应力。

但这种补偿方式仍不适用于热、冷流体温差较大(大于70℃)的场合,且因膨胀节是承压薄弱处,壳程流体压强不宜超过6at。

为更好地解决热应力问题,在固定管板式的基础上,又发展了浮头式和U型管式列管换热器。

2.浮头式结构如图所示。

其特点是有一端管板不与外壳相连,可以沿轴向自由伸缩。

这种结构不但完全消除了热应力,而且由于固定端的管板用法兰与壳体连接,整个管束可以从壳体中抽出,便于清洗和检修。

浮头式换热式应用较为普遍,但结构复杂,造价较高。

3.U型管式如图所示,U型管式换热器每根管子都弯成U型,管子的进出口均安装在同一管板上。

封头内用隔板分成两室。

这样,管子可以自由伸缩,与壳体无关。

这种换热器结构适用于高温和高压场合,其主要不足之处是管内清洗不易,制造困难。

二、新型换热器的发展趋势换热器在国民经济和化工生产领域中对产品质量、能量利用率以及系统经济性、可靠性起着举足轻重的作用因此开发新型高效和结构紧凑的换热器是目前换热器研究的一个重要方向。

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。

1 新型高效换热器简介1.1 气动喷涂翅片管换热器俄罗斯提出了一种先进方法,即气动喷涂法,来提高翅片化表面的性能。

其实质是采用高速的冷的或稍微加温的含微粒的流体给翅片表面喷镀粉末粒子。

用该方法不仅可喷涂金属还能金属陶瓷混合物,从而得到各种不同性能的表面。

通常在实践中翅片底面的接触阻力是限制管子加装翅片的因素之一。

为了评估翅片管换热器元件进行了试验研究。

试验是采用在翅片表面喷涂AC-铝,并添加了24A白色电炉氧化铝。

将试验所得数据加以整理,便可评估翅片底面的接触阻力。

将研究的翅片的效率与计算数据进行比较,得出的结论是:气动喷涂翅片的底面的接触阻力对效率无实质性影响。

为了证实这一点,又对管子与翅片的过渡区进行了金相结构分析。

对过渡区试片的分析表明,连接边界的整个长度上无不严密性的微裂纹。

所以,气动喷涂法促进表面与基本相互作用的分支边界的形成,能促进粉末粒子向基体的渗透,这就说明了附着强度高,有物理接触和金属链形成。

因而,气动喷涂法不但可用于成型,还可用来将按普通方法制造的翅片固定在热换器管子的表面上,也可用来对普通翅片的底面进行补充加固。

可以预计,气动喷涂法在紧凑高效的换热器生产中将会得到广泛应用1.2 焊接式板式换热器用焊接结构替代橡胶垫密封,全焊式和半焊式板式换热器的出现,消除了由于垫片材料耐温、耐腐蚀、耐压方面的限制。

对于腐蚀介质使用板式换热器,近年来得到很大发展。

德国与日本合作的千代田混合焊接板式换热器,操作压力可从真空到6,操作温度200℃~900℃,单台换热面积F为3m2~2 000m2。

可用于气-气、气-液、液-液的换热和蒸气的冷凝。

美国VICARB公司在1989年开发COMPBLOC焊接式板式换热器,是一种紧凑、高效、具有专利技术的换热器。

如图1所示,这种换热器由焊接板束、钢框和面板等组装而成,是一种四面体结构。

板束采用精密压制、自动焊接制造,立柱衬里采用电阻焊接,换热器的“核心”由焊接波纹板板束、立柱衬里和顶部、底部盖板衬里组成,螺栓连接框架由四根立柱和顶部、底部盖板以及4 个带有接管的面板组成。

其耐压耐温达3.2MPa和300℃,单台F为1.5m 2 ~300m 2,单台板片数为25~500,冷热介质错流排列。

由于COM PABLOC 焊接板式换热器的传热性能好且使用温度和压力较高,所以可十分经济地用这种换热器取代在相应温度范围内使用的管壳式换热器。

用于油气加工工业,可用作原油冷却器、塔顶冷凝器等,还可用于其他多种工业加工过程1.3 螺旋折流板换热器螺旋折流板换热器(图2)是最新发展起来的一种管壳式换热器,是由美国ABB公司提出的。

在列管换热器中,壳程通常是一个薄弱环节。

美国ABB公司提出了一种全新方案,采用螺旋状折流板。

其基本原理为:将圆截面的特制板安装在“拟螺旋折流系统”中,每块折流板占换热器壳程中横剖面的1/4,其倾角朝向换热器的轴线,即与换热器轴线保持一定倾斜度。

相邻折流板的周边相接,与外圆处成连续螺旋状。

每个折流板与壳程流体的流动方向成一定的角度,使壳程流体做螺旋运动,能减少管板与壳体之间易结垢的死角,从而提高了换热效率。

由于介质呈螺旋式流动,在径向产生速度梯度,形成径向湍流,彻底改变了弓形折流板换热器的流体流动方式和流场分布,减薄了传热管表面滞流底层的厚度,提高了传热膜系数,消除了弓形板的传热死区,使壳程的传热状态大为改善。

此外,螺旋折流板结构可以满足的工艺条件很宽,设计方面具有很大的灵活性,可针对各种特殊的工艺条件选择最佳的螺旋角。

1.4 新型麻花管换热器瑞典Alares公司开发了一种扁管换热器,通常称为麻花管换热器。

螺旋扁管的制造过程包括了“压扁”与“热扭”两个工序。

改进后的麻花管换热器同传统的管壳式换热器一样简单,但改进了传热,减少了结垢,真正的逆流,降低了成本,无振动,节省了空间,无折流元件。

由于管子结构独特使管程与壳程同时处于螺旋运动,促进了湍流程度。

该换热器总传热系数较常规换热器高40%,而压力降几乎相等。

组装换热器时也可采用螺旋扁管与光管混合方式。

该换热器严格按照ASME标准制造,凡是用管壳式换热器和传统装置之处均可用此种换热器取代,它能获得普通管壳式换热器和板框式传热设备所获得的最佳值,估计在化工、石油化工行业中具有广阔的应用前景1.5 Hitan绕丝花环换热器该型换热器是英国Cal Gavin Ltd公司开发的一种新产品,采用一种称之为Hitan matrix el ements的丝状花内插物,可使流体在低速下产生径向位移和螺旋流相叠加的三维复杂流动,可提高诱发湍流和增强沿温度梯度方向上的流体扰动,能在不增加阻力的条件下大大提高传热系数。

内插件不仅可以促进管内流体形成湍流,同时可以扩大传热面积,提高传热效率。

目前,管内内插物主要是利用各种金属的条、带、片和丝等绕制或扭曲成螺旋形,如麻花铁、螺旋线、螺旋带及螺旋片等,或冲成带有缺口的插入带。

英国Cal Gavin公司研制出了一种叫Heatex的内插件。

这种内插件由一组延伸至管壁的圆芯体组成,它可使管侧传热效率提高2~15倍。

该公司还开发了一种叫Hitran的丝网内插件,将这种内插件用于液体工况,可使管壳式换热器管程传热效率提高25倍,用于气体工况,可使相应值提高5倍。

同时,与正常流速相比,这种内插件使换热管的防垢能力提高8~10倍。

2 换热器技术的发展前景2.1 用于整体装置设计的数据库技术传统的整体装置设计任务是由各个部门的工作小组分别对其中的某一项进行设计,并通过设计说明书相互联系来完成的,而最近发展起来用于整体装置设计的数据库技术,可以使这种繁重的任务变得简单起来。

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