板式换热器
板式换热器工作原理
板式换热器工作原理标题：板式换热器工作原理引言概述：板式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于化工、食品、医药等领域。
它通过板式热交换器内部的板片来实现热量传递，从而实现冷却或者加热的目的。
本文将详细介绍板式换热器的工作原理。
一、板式换热器结构1.1 板片：板式换热器内部的主要传热元件，通常由金属材料制成，具有优良的导热性能。
1.2 导流板：用于引导流体在板间流动，增加传热效率。
1.3 密封垫：用于防止流体泄漏，确保换热器的正常运行。
二、板式换热器工作原理2.1 流体流动：冷热流体分别进入板式换热器的两侧，通过板片间的通道流动。
2.2 热量传递：热流体在板片上释放热量，冷流体吸收热量，实现热量传递。
2.3 流体排出：冷热流体在板式换热器内部完成热交换后，分别从另一侧排出。
三、板式换热器的优点3.1 高效传热：板片设计合理，流体在板间流动路径较长，传热效率高。
3.2 占地面积小：相比传统换热设备，板式换热器结构紧凑，占地面积小。
3.3 易于清洗维护：板片可拆卸清洗，维护方便快捷。
四、板式换热器的应用领域4.1 化工行业：用于各种化工生产过程中的冷却、加热。
4.2 食品格业：用于食品加工中的杀菌、冷却等工艺。
4.3 医药行业：用于医药生产中的冷凝、蒸发等过程。
五、板式换热器的发展趋势5.1 高效节能：随着技术的不断进步，板式换热器的传热效率将进一步提高。
5.2 自动化智能：未来板式换热器将更加智能化，实现自动化操作。
5.3 环保节能：板式换热器将更多地应用于环保领域，实现能源的节约和减排。
总结：通过本文的介绍，我们可以了解到板式换热器的工作原理及其优点，以及在不同领域的应用和未来的发展趋势。
板式换热器作为一种高效、节能的热交换设备，将在各个行业中发挥越来越重要的作用。
板式换热器国家标准
板式换热器国家标准板式换热器是一种常用的热交换设备，具有结构紧凑、热效率高、占用空间小等优点。
为了保证板式换热器的安全可靠运行，我国制定了一系列国家标准。
下面将介绍板式换热器的国家标准的一些要点。
一、产品分类根据板式换热器的结构和用途，国家标准将其分为不同的分类。
其中包括根据换热介质（液体、气体）、板式材料（金属、非金属）、换热方式（直接式、间接式）等分类。
二、产品参数国家标准规定了板式换热器的主要参数，包括换热面积、板间距、板高度、板块数量、冷却面积比等。
这些参数的设计和选择要根据具体的使用条件和换热要求来确定，以保证换热器的性能和效率。
三、产品结构和材料国家标准要求板式换热器的结构应合理、可靠，且易于维修和清洗。
标准还规定了板式换热器的材料，包括板材、密封垫片、接触件等。
这些材料要具有一定的耐腐蚀性、耐高温性和耐压性，以保证换热器的安全运行。
四、产品性能和试验国家标准要求板式换热器的换热性能要符合规定的要求，包括传热系数、压降、温差等。
标准还规定了换热器的一系列试验方法和要求，用于评估产品的质量和性能。
五、产品安装和维护国家标准要求板式换热器的安装应符合相关的规定，包括管道连接、支撑和固定等。
标准还规定了换热器的维护和保养要求，包括清洗、维修、更换密封件等。
六、产品标识和包装国家标准规定了板式换热器的标识要求，包括产品名称、型号、规格、厂家信息等。
标准还规定了换热器的包装要求，以保证产品在运输和储存过程中不受损。
以上是板式换热器国家标准的一些要点，这些标准的制定和执行将有助于提高板式换热器的质量和安全性，促进行业的发展和进步。
在使用板式换热器时，用户应遵守相关的标准要求，以确保设备的正常运行和使用效果。
七、标准的适用范围和引用标准国家标准明确了适用范围，即规定了标准所适用的板式换热器的类型、规格和使用环境等。
此外，标准还引用了其他相关的国家标准，以补充和完善对板式换热器的规范要求。
八、技术要求国家标准对板式换热器的技术要求进行了详细规定。
板式换热器使用说明书
板式换热器使用说明书一、产品简介板式换热器是一种高效的换热设备，采用金属板通过特殊的工艺加工而成。
它主要通过板间热交换的方式，将两种流体进行热量传递，以实现能量的高效利用。
本产品广泛应用于化工、制药、石油、食品等行业的热交换工艺中。
二、产品特点1. 换热效率高：板式换热器采用平整的金属板材制成，具有大的传热面积，能够实现高效的传热效果。
2. 维护方便：板式换热器采用模块化设计，结构简单，清洗和维护方便。
3. 节能环保：板式换热器能够实现多种流体之间的有效换热，能够降低能耗，减少能源的浪费，符合节能环保要求。
4. 适用范围广：板式换热器能够适应不同工艺条件和介质要求，具有很好的适应性。
三、安装与使用1. 安装前准备：在安装前，请仔细检查板式换热器的包装是否完好，是否有损坏。
检查换热介质的流量和压力参数是否符合产品的使用要求。
2. 安装位置选择：根据使用场合的实际情况选择合适的安装位置。
确保换热器的进出口口法兰与管道连接的紧密，并采取相应的密封措施。
3. 连接管道：按照图纸要求连接进出口管道，并确保连接处无泄漏。
4. 进一步处理：根据实际使用需求，可以根据需要添加温度、压力传感器等附件设备。
5. 启动使用：在确认安装无误后，按照操作手册的要求启动板式换热器，并根据实际情况调节流量、温度等参数。
四、操作与维护1. 操作注意事项：- 在使用过程中，严禁将非换热介质泄漏或倒灌至换热器内部，以免影响换热效果。
- 定期检查换热器内部的结垢情况，如有需要及时清洗处理。
- 注意定期检查和维护换热器的密封件，如有老化或损坏应及时更换。
2. 维护保养：- 定期清洗换热器内部，清除污垢和沉积物，以保证换热效率。
- 检查换热器外部的散热管道是否有堵塞，如果有需要及时清理。
- 定期检查换热器的支撑和固定设施，确保其牢固可靠。
五、注意事项1. 请确保使用场合的环境温度和介质温度不超过换热器的额定工作温度。
2. 使用过程中请注意操作规范，避免撞击、损坏换热器设备。
板式换热器工作原理
板式换热器工作原理一、引言板式换热器是一种常见的热交换设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
本文将详细介绍板式换热器的工作原理，包括其结构组成、工作过程和热传导机制。
二、结构组成板式换热器主要由以下几个部分组成：1. 热交换板：由金属材料制成，具有良好的导热性能和强度，通常为波纹状或平板状。
热交换板之间形成流体通道，用于传递热量。
2. 热交换板堆叠成的板组：由多个热交换板叠加在一起形成板组，通过堆叠的方式增加了换热面积。
3. 导向杆和固定板：用于固定和支撑热交换板，确保其间隙均匀，防止变形和泄漏。
4. 进出口管道：用于将待处理的流体引入和排出换热器。
三、工作过程板式换热器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 流体进入：待处理的流体通过进口管道进入换热器，流经板组的流体通道。
2. 热量传递：热交换板的表面与流体接触，热量通过传导和对流的方式从高温流体传递到低温流体。
热交换板的波纹结构可以增加热量传递效率。
3. 流体出口：热量传递后，流体通过出口管道排出换热器，完成换热过程。
四、热传导机制板式换热器的热传导机制主要包括以下几个方面：1. 传导：热交换板的金属材料具有良好的导热性能，热量从高温流体一侧的板传导到低温流体一侧的板。
2. 对流：流体与热交换板的表面接触，通过对流的方式将热量传递给板。
对流的效果受流体速度、流体性质和板的表面特性等因素影响。
3. 辐射：在高温流体一侧，热辐射也会对热量传递起到一定的作用。
辐射传热主要取决于温度差和表面特性。
五、优点和应用板式换热器相比其他类型的换热器具有以下优点：1. 高效换热：板式换热器的板组结构和波纹状热交换板可以增加换热面积，提高换热效率。
2. 结构紧凑：相对于其他换热器，板式换热器体积小，占地面积少，适用于空间有限的场合。
3. 易于清洁和维护：热交换板可以拆卸，方便清洗和维护，减少运行成本。
4. 适用范围广：板式换热器适用于多种工况和流体，包括液体-液体、气体-气体和气体-液体的换热。
化工装备技术专业《板式换热器简介》
板式换热器一、简介板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。
各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行1℃5℃0.8mm2.5mm250℃易堵塞由于板片间通道很窄，一般只有2~5mm，当换热介质含有较大颗粒或纤维物质时，容易堵塞板间通道。
四、根本分类一般情况下，我们主要根据结构来区分板式换热器，也就是根据外形来区分，可分为四大类：①可拆卸板式换热器〔又叫带密封垫片的板式换热器〕、②焊接板式换热器、③螺旋板式换热器、④板卷式换热器〔又叫蜂窝式换热器〕。
其中，焊接板式换热器又分为：半焊接板式换热器、全焊接板式换热器、板壳式换热器、钎焊板式换热器。
经常用到的分类还有以下：1>根据单位空间内的换热面积的多少，板式换热器属于紧凑式换热器，主要是与管壳式换热器进行比拟，传统的管壳式换热器占地较大。
2>根据工艺用途，又有不同的叫法：板式加热器、板式冷却器、板式冷凝器、板式预热器；3>根据流程组合，分为单程板式换热器和多程板式换热器；4>根据两种介质的流动方向，分为顺流〔并流〕板式换热器、逆流板式换热器、交叉流〔横流〕板式换热器，后两者用的比拟多；5>按照流道的间隙大小，分为常规间隙板式换热器和宽间隙板式换热器；6>按照波纹，板式换热器有更详细的分别，不再累述，请参考：板式换热器板片波纹形式。
7>按照是否是成套产品，可分为单机板式换热器、板式换热器机组。
板式换热器根据换热板片形状不同，还可以分为以下三种：①螺旋板式换热器由两张保持一定间距的平行金属板卷制而成，冷、热流体分别在金属板两侧的螺旋形通道内流动。
这种换热器的m的不锈钢、铝、钛、钼等薄板冲制而成。
平板式换热器的优点是传热系数高〔约比管壳式换热器高2～4倍〕，容易拆洗，并可增减板片数以调整传热面积。
操作压力通常不超过2M250℃4400m〕，传热效果好，且使用压力可达15M2·°C·h，比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
板式换热器知识及优点分析
板式换热器知识及优点分析板式换热器是一种经典的换热设备，它具有许多优点，如高效率、紧凑结构和易于维护等，因此在各种工业、航空航天、海洋和汽车制造等领域广泛应用。
本文将对板式换热器的知识及其优点进行分析。
一、板式换热器的定义及类型板式换热器是一种由许多金属板组成的换热设备，板之间形成许多小型流道，流体分别流过每个流道的板子表面。
通过流体之间的热传递，将热量从一个流体传递到另一个流体，从而实现换热效果。
板式换热器广泛应用于各个行业，包括食品、制药、化学、石油、能源、冶金等。
不同的领域和应用需要不同类型的板式换热器。
常见的板式换热器包括：平板型、插板型、管式、扭曲管式等。
二、板式换热器的优点1、高效率板式换热器是一种高效的换热设备，由于板的表面积非常大，因此可以很容易地实现高热交换效率，并且不会占用太多的空间。
此外，由于板式换热器采用了高效的传热技术，因此节省了能源成本和资源。
2、紧凑结构板式换热器具有非常紧凑的结构，可以节省很多用于换热器的安装空间。
这对于那些空间有限的应用场景来说非常有利，如汽车发动机冷却系统，叶轮机组，海洋勘探船舶等。
因此，板式换热器可以适用于各种复杂的应用场景。
3、易于维护板式换热器非常易于维护和清理，这对于长期的运行非常重要。
由于板式换热器采用的是可组装和拆装的结构，因此可以很容易地进行清洁和维护。
此外，如果损坏或需要更换的板子很少，也可以很容易地进行更换。
4、灵活性好由于板式换热器不像其他类型的换热器，如钢管式换热器等，需要定做和订制，因此在生产过程中也具有非常大的灵活性。
这意味着可以根据不同的应用场景和要求进行快速定制和生产。
5、节约成本板式换热器可以节约很多生产成本和维护成本，这对于大多数企业和用户来说非常重要。
板式换热器在成本方面的优点主要体现在节约空间、节约人工和物料成本等方面。
三、总结总之，板式换热器是一种非常经典的换热设备，在许多领域和应用中都有着广泛的应用。
它具有高效、紧凑、易于维护、灵活且经济实用等诸多优点。
板式换热器
金属板的设计使热量传递更加均匀，传热效率高， 能耗低。
3 模块化
4 适应性强
由多个板组成，方便维护和清洗，可根据需要增 减板的数量。
可用于多种介质，适应温度范围广，能够满足不 同工况的需求。
工作原理
传热面
板之间形成许多细小的通道，热流 通过通道与板材进行热交换。
流体流向
热传递介质在板之间进行流动，通 过与板材接触而发生升温或降温。
逆流换热
热流和冷却介质在板组中逆流流动， 最大程度地实现热交换。
优缺点比较
板式换热器
• 高效紧凑 • 模块化设计 • 适应性强
其他换热器
• 体积大 • 传热效率低 • 排温不均匀
Hale Waihona Puke 应用领域石油化工用于炼油、化工和催化等过程中的热交换。
食品行业
用于牛奶、果汁等食品的杀菌、灭菌和加热过程。
冶金行业
用于冶炼、钢铁生产等过程中的热能回收。
板式换热器
板式换热器是一种高效、紧凑型的热交换设备，通过板与板之间的热传导实 现传热。它具有结构紧凑、传热效率高、可靠性强等特点。
定义
板式换热器是一种利用金属板组成热交换表面的高效热交换设备。通过板与 板之间的热传导和流体的对流，将热量从热源传递到冷却介质。
结构特点
1 紧凑
2 高效
相比传统换热器，板式换热器体积小，占地少， 适用于空间有限的场合。
暖通空调
用于中央空调系统中的热能传递。
维护与保养
1 定期清洗
2 检查密封
清除板间的结垢和污垢，保持换热效果。
定期检查密封件的状况，避免泄漏。
3 备用板材
准备备用板材，方便更换和维修。
未来发展趋势
板式换热器(课件)
板式换热器的设计特点:
1、高效节能：其换热系数在 3000～4500kcal/m2· C· ，比管壳式换热器 ° h 的热效率高 3~5 倍。 2、结构紧凑：板式换热器板片紧密排列，与其他换热器类型相比，板式换热 器的占地 面积和占用空间较少，面积相同换热量的板式换热器仅为管壳 式换热器的 1/5。 3、容易清洗拆装方便：板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧，因此拆装 方便，随 时可以打开清洗，同时由于板面光洁，湍流程度高，不易结垢。 4、使用寿命长：板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制，可耐各种腐蚀介 质，胶垫 可随意更换，并可方便在、拆装检修。 5、适应性强：板式换热器板片为独立元件，可按要求随意增减流程，形式多 样；可适 用于各种不同的、工艺的要求。 6、不串液，板式换热器密封槽设置泄液液道，各种介质不会串通，即使出现 泄露，介 质总是向外排出。 板式换热器的应用范围 板式换热器已广泛应 用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、 轻纺、 船舶、供热等部门，可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回 收等各种情 况 化学工业 制造氧化钛、酒精发酵、合成氨、树脂合成、制 造橡胶、冷却磷酸、冷却甲醛水、碱炭 工业、电解制碱。 钢铁工业 冷却 淬火油，冷却电镀用液、冷却减速器润滑油、冷却轧制机、拉丝机冷却液。
在酒精酿造，造纸，纺织，及其他含颗粒或纤维介质的热交换中必须采用专用大间隙无阻 碍的板式换热器。 主要型号：BPF40、BPF100、BPF170等。
各国替代板片及垫片
太平洋公司按照用户的要求开发了各国板片及垫片。可以满足各种规格进口板式换 热器，板片，及垫片的替代要求。
比尔森智能换热系统
◆比尔森智能换热器机组是集成了板式换热器、循环水泵、 补水泵、温度计、压力表、各种传感器、管路和阀门及 工控于一体的成套区域供热控制设备，并加装了补水系 统、定压系统、水处理系统、变频流量控制系统、热量 计及网络通讯控制系统，以期实现不同档次的控制功能 配置要求 ◆比尔森智能换热器机组性能特点：板式换热器具有很高 的传热系数，决定了它具有结构紧凑、体积小等特点， 在每立方米体积内可以布置250平方米的传热面积，大 大优于其他种类的换热器。比尔森智能换热器机组还具 有组装灵活，拆卸清洗方便的特点，可以用增减板片数 量来变换换热面积，以适应热负荷的变化 ◆同时，结合比尔森公司领先的技术以及丰富的经验，标 准化模块的设计，以及比尔森公司处于行业前沿的领先 优势选配机组的配件，如水泵、阀门及工控等元件，统 筹兼顾，为用户量身定做更适合用户工况的性能优良的 成套智能换热器机组
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板式换热器设计与分析摘要板式换热器的传热性能与版面的波纹形状、尺寸及版面组合方式都有密切关系。
对于任何一种新型结构尺寸板片的传热及阻力特性，都只有通过实验计算测定。
对于无相变传热，多数制造商都能提供关联式：对于相变传热，绝大多数的产品，尚不能提供相关的关联式。
板式换热器是一种高效紧凑的换热设备，它的应用几乎涉及到所有的工业领域，而且其类型、结构和使用范围还在不断发展。
近年来，焊接型板式换热器的紧凑型，重量轻、换热性能好、初始成本低等优越性已越来越被人们所认识，因此人们纷纷对板式换热器内流动状态和换热机理展开研究。
随着CFD（Computational Fluid Dynamics）技术发展日趋成熟，使对流体内部温度场、压力场以及速度场的分布研究变得可行，鉴于此，本文应用CFD软件对人字形波纹板换热器进行数值模拟，在此基础上又进行了实验研究及实验数据与数值模拟的对比分析。
基于简化模型的计算结果难以准确描述换热器内完整的流体流动和换热特性。
为此，本文建立于人字形波纹板片完全相同的，含分配区和传热区冷热双流道换热的计算模型，用计算机流体力学软件Fluent6.3,数值模拟4组不同名义波纹高度下流体的流动和换热情况。
分析流道内速度场和温度场发现，进口分配区对流体流动分布和换热都有显著影响，还将流体在流道内的流动情况详细描述。
两侧流体的压降和进出口温差的计算值于实验值的误差小于6%,较准确地反映了换热器内整体的流动和换热特性，可直接用于研究板式换热器的性能，具有一定的工程实际意义。
关键词：板式换热器；热力计算；分析；数值模拟；传热性能；流道状态Design and analysis of plate heat exchangerABSTRACTPlate heat exchanger heat transfer performance of corrugated board shape, size and board composition are closely related. A new structure for any size of plate heat transfer and pressure drop characteristics only by experimental calculations. For the non-phase-change heat transfer, the vast majority of products, yet can not provide the corresponding correlation.Plate heat exchanger is a kind of high efficient compact heat transfer equipment , which involves the application of almost all the industrial fields , In recent years ,copper brazing plate heat exchanger with compact in size , light in weight , good heat transfer performance, and low operating cost advantages has increasingly been recognized. People also begin the research of flow and heat transfer in plate heat exchangers. With the development of CFD(Computational Fluid Dynamics)technology, we call obtain the temperature , pressure and velocity vectors distribution of internal fluid. In this thesis, the author uses commercial CFD software to simulate chevron corrugated plate heat exchangers.Simulation results based on the simplified model are difficult to predict hydrodynamics and thermal characteristics of plate heat exchanger accurately. Therefore, a model of the accurate size of actual chevron-type plate heat exchanger geometry is built in this paper. Using CFD software FLUENT6.3, the pressure drop and heat transfer coefficient for cross-corrugated plate heat exchangers at four different inlet velocities were investigated. By analyzing the simulation results of velocity and temperature fields, the structure of distribution area of inlet and outlet has significant influence on overall hydrodynamics and heat transfer performance of PHEs. The flow patterns in tow channels were described in detail. The simulation results of pressure drop and temperature difference between the inlet and outlet were compared with the exponential data, which shows a less than 6% error. From the simulation results , the hydrodynamics and thermal characteristics of chevron-type plate heat exchangers was properly reproduced and this method is feasible alternative of physical performance test of PHEs, which is of some practical significance.KEY WORDS : Plate heat exchangers; Heat calculate; Analysis; Numerical simulation; Fluid flow; Heat transfer.目录摘要I ABTTRACT II 1 绪论 11.1 研究课题的学术背景及意义 11.2 板式换热器的基本结构 21.3 板式换热器国内外研究进展 31.3.1 板式换热器国外研究进展 31.3.2 板式换热器国内研究进展 41.4 板式换热器的传热原理 61.5 板式换热器的特点82 板式换热器的设计计算102.1 设计工艺条件102.2 热力计算102.3 换热器的初选及其型号参数122.4 换热系数的计算132.5 实际换热面积计算142.6压降计算153 其他部件的设计准则163.1 符号163.2 板片183.3 压紧板183.4 垫片183.5 夹紧螺柱193.6 板式换热器上宜设起吊机构204 根据以上设计原则进行设计计算215 基于FLUENT 的板式换热器三位数值模拟245.1 本课题的研究内容245.2 FLUENT 简介255.3 数值计算方法265.3.1 研究对象265.3.2 数学模型265.3.3 几何模型和边界条件285.3.4 网格的划分295.4 研究对象及网格化分325.4.1 研究对象325.4.2 波纹深度h对温度场、压力场以及速度场的影响326 总结387 致谢39 参考文献40 附录411 绪论1.1 研究课题的学术背景及意义1878年德国人发明了板式换热器，现在通常称之为板式换热器，它经过了50余年的发展，至20世纪30年代,由薄金属板片压制的板片组装而成的板式换热器问世,并将该换热器应用于工业中,显示出了优异的性能, 从此就迅速地得到了广泛的推广应用，成为紧凑、高效的换热设备之一，与螺旋板式和板翅式共称为紧凑式换热器（Compact Heat Exchanger）。
板式换热器是以波纹板的新型高效换热器。
国外早在20世纪20年代就作为工艺设备引入食品工业，40-50年代初开始用于化工领域。
近十年来，板式换热器发展很迅速，现已广泛用于食品、制药、合成纤维、石油化工、动力机械、船舶、动力、供热等各行业。
目前我国的换热器工厂，制造单板传热面积从0.04平方米至1.3平方米，波纹形式为水平平直波纹、人字形波纹、球形波纹、锯齿形波纹、竖直型波纹的板式换热器。
板式换热器用于处理从水到高粘度的液体，用于加热、冷却、冷凝、蒸发等过程。
它在食品工业中应用最广泛、最早，入牛奶、果汁、葡萄糖、啤酒、植物油等的加热杀菌和冷却。
在化学工业中用作冷却氨水、凝缩甲醇蒸汽、冷却合成树脂，且广泛用于制碱、制酸、燃料工业。
在钢铁和机械制造工业中,用于冷却淬火油、水和润滑油。
在电力工业中，用于冷却变压器油、冷却双水内冷发电机组的冷却水。
其他如在造船、石油钻探、造纸、制药、纺织工业，大楼供热、采暖系统中也开始广泛的采用板式换热器。
板式换热器今后的发展趋势是：提高操作温度和操作压力，加大处理量，扩大使用范围，研制采用新的结构材料的制造工业，而研制新的垫片材料易提高其使用温度和使用压力，将是其中的重点。
虽然板式换热器有很多优点，而其现在发展很快，但他们在结构与制造上尚存在问题。
随着科学技术的飞速发展，板式换热器正不断完善，应用也日趋广泛。
21世纪我国的能源形势是紧张的，我国和世界的能源消耗随着人口的增长和工业化的进展将会快速增长；现在我们利用的主要一次能源（煤炭、石油、天然气和核能）之中，除煤炭之外，其余三项已逐渐枯竭，其价格不可避免将持续增长；目前尚没有发现能替代石油、天然气、核能的一次能源，作为有效的替补能源由太阳能和热核反应，但前者成本费高，后者尚有许多实质的问题没有解决，尚不能达到实用的阶段；为了控制地球温室效应，化石燃料的使用受到了各国舆论的强烈反对。