【优秀毕设】新型板壳式换热器结构设计与换热分析
板壳式换热器产品说明
板壳式换热器产品说明1. 产品概述板壳式换热器是一种高效、可靠的换热设备，常用于工业领域的热能转换。
它采用板式换热器和壳管式换热器的结合，具有体积小、传热效率高、使用寿命长等优点，被广泛应用于化工、电力、石油、制药等行业。
2. 产品特点2.1 高效传热板壳式换热器采用密封的板式换热器片，通过多层板与板之间的夹层进行传热，有效提高了传热效率。
与传统的壳管式换热器相比，板壳式换热器的传热系数更高，能够满足更大的传热需求。
2.2 节约空间板壳式换热器采用紧凑的结构设计，占地面积小，能够节约大量的空间。
特别适用于有空间限制的场所，如化工厂、石油炼制厂等。
2.3 高强度耐压板壳式换热器的外壳采用优质钢材制成，具有高强度和良好的耐压性能。
可以承受高压力的工作环境，确保设备的安全运行。
2.4 易于维护板壳式换热器的夹层板片可以轻松拆装，方便清洗和维护。
并且由于传热表面平整，不易产生结垢，降低了设备的维护难度。
2.5 适应性强板壳式换热器可根据用户的需要进行定制，满足不同工况下的换热要求。
可以根据介质性质、温度、流量等参数进行选择，使其适应不同的工业应用场景。
3. 技术参数项目技术参数型号BKH-1000最大传热面积1000平方米板片材料不锈钢外壳材料碳钢最高工作温度300°C最高工作压力 1.6MPa密封方式螺纹密封适用介质液体、气体适用行业化工、电力、石油、制药等4. 安装与使用板壳式换热器的安装应由专业人员进行，按照设备的安装图纸和操作手册进行操作。
安装前应检查设备和管路是否完好，确保无漏水和松动现象。
使用前，应根据需要调整设备的进出口温度和流量。
在正常工作期间，定期检查设备的压力和温度，如发现异常及时处理。
5. 维护与保养为确保板壳式换热器的正常运行，需要定期进行维护和保养。
具体维护内容包括：•定期检查换热器的泄漏情况，如有泄漏应及时修复；•清洗夹层板片，确保板片表面清洁；•检查管路连接件，确保连接紧固；•定期更换密封件，以保证设备的密封性能；•注意防止介质腐蚀对设备造成的损坏。
新型板壳式换热器壳程流动与换热的数值模拟
强度及边界层 的扰 动， 起到了壳程强化传热的效果。对 于 ２种 不 同截 面形 式的换热器 ， 圆形截 面形式 的换 热器壳 程空 间利 用 率较 高 ， 流体 流动 充分 ， 交换 效果 更好 ， 同流量 下 ， 热 在 其壳 程对 流换热 系数 比方形截 面形 式 的高 ３ ％—４ ％ ， ５ ０ 压降 高 １％一１％ ， ７ ９ 单位压降下的壳 程对流换热 系数 高 １％～ ｌ％。该 数值模拟 结果对板 壳式换热 ５ ９
器的研究具有一定的理论意义和工程实用价值。 关键词 ： 板壳式换热器 ； 蜂窝板 ； 数值模拟
中图 分 类 号 ：Ｑ０ １５ Ｔ ５ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５９５ （０ ２ ｏ － ３ －５ １０ －９ ４ ２ １ ） ｌ ０ ００ ０
Ｎｕ ｅ ｉ ａ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｌ．ｉ ｅ ｆｏ ａ ｄ ｈ ａ ｒ ｎ ｆ ｒ ｍ ｒｃ ｌｓｍ ｌ ｔｏ ｆｓ ｅ１ｓｄ ｗ ｎ ｅ ｔ ｔ ａ ｓｅ ｌ
第４ ０卷 第 １ 期
２１ ０ ２年 １ 月
化学工来自程 Ｖｏ． ０ Ｎｏ １ ４ ．１
Ｃ ＭＩ ＡＬ Ｅ ＨＥ Ｃ ＮＧＩ ＥＥ Ｎ ＣＨＩ Ａ ） Ｎ ＲＩ Ｇ（ Ｎ
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新 型板 壳 式换 热器 壳 程 流动 与换 热 的数 值 模 拟
陈武 滨 ，江 楠
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Ａｂｓｒ ｔ Ａ ｎ ｗ ｔｐ ｐ ａｅ ｓ ｅｌ ｈ ａ ｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｗａ ｐ ｏ ｏ ｅ ｔａｃ ： ｅ ｙ ｅ ｌｔ －ｈ ｌ ｅ ｔ ｘ ｈ ｎ ｅ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ． Ｃａｃ ｌ ｔ ｎ ｌｕ ａｉ ｍｏ ｅｓ ｗｅ ｅ ｕ ｌ ｐ ｏ ｈｅ ｈ ａ ｏ ｄ ｌ ｒ ｂ ｉ ｕ ｆｒ ｔ ｅ ｔ ｔ
换热器壳程结构的实验研究及节能分析
扭 曲管管侧的表面传热系数 比普通圆管和折流板换热器均有大幅度提 高，随雷诺数 的增 大，管 内 表面传热 系数 约为普通 圆管 的 １ ７ ．３倍 ，管外壳程表面传热系数约为普通圆管的 １ ６ １ ６ ． ～１ ２ ４ ． ～ ． ３ ７
的流 体随 着管 子 的形状旋 转流 动 ，扰动 较 大 ， 较 在 低流速 下 容 易达到 湍流Ｌ，因此 传热 效果 较好 。 ６ Ｊ
目 ， 前 很多学者 以数值模拟为基础研究了扭 曲
管换 热器 的管 内外 传热 与压 降特性 ， 到的结 果对 得
壳程折流板压降大、容易结垢 ， 效率低；新型 自 支
（ ａｔ ｈｎ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｓ ａｇ ａ， ０２ ７ Ｅ ｓＣ ｉａ ｉｅｓｙｏ ｉ ｃ ｄ ｃｎ ｌｇ ， ｈ ｎｈ ｉ２ ０ ３ ） Ｕ ｔ Ｓｅ ａ Ｔ
［ ｓｒｃ］ Ａｔｓｐａｆｒ ｆｈ ｌａｄｔｂ ｃａ ｇｒ ｓ ｅｉｎｄａｄｅｔｂｉ ｅ ｎ ｕｔ ｎｅｐ ｒ ｎａ ｒｓａｃ ． ｉ Ａｂｔａｔ ｔ ｌ ｏｍ ｏ ｅ －ｎ － ｅ ｘ ｈｎ ｅ ｓ ｅ ｎ ａ ｌｈｄｔ ｃ ｄｃ ｘ ｅｉ ｔ ｅｒｈ Ｗ ｔ ｅ ｔ ｓ ｌ ｕ ｅ ｗａ ｄ ｇ ｓ ｓ ｏｏ ａ ｍｅ ｌｅ ｈ
ｅ ｅ ｔ ｅｍｅ ｈ ｄｔ ｎ ａ ｃ ｅ ｔ ｒ ｎ ｆ ｒ ａ ｄ ｉ ｓ ｏ ｅ ｅ ｔｎ ｉ ｃ ｔ ｎ ｏ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ ａ ｗ ｙ ｏ ｄ ｕ ｂ ￣ ｆ ｃｉ ｔ ｏ ｅ ｈ ｎ ｅｈ ａ ａ ｓｅ ， ｎ ｈ ｗｓ Ｒ ｒ ｎ ｅ ｓｆ ａｉ ｆｅ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ｌ Ｒｅ ｎ ｌ ｓ ｍ ｅ ｖ ｏ ｔ ｔ ｂ ｉ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｎ
板式换热器-
B
15 16
4.板式换热器的计算
对数平均温差法（LMTD）计算过程
QG2C2p(t2'' t2' )
式下中标G:1—.2——（质—量1热流）、量冷，已介k质g/知s； 冷水的流量190t/h, 冷热 水的进出下标口'、" 温——度进、9出5口/位5置5℃,10/50℃。 Cp、（4导）求热热侧系的流数（量 2λ）、查运G冷动1 、粘热BC度(侧tQ1ν -的t普1密) 朗度特ρ数、P比r 热容 17
根据介质的物理、化学特性进行选择, 主要考虑温度和腐蚀情况。 板片的原材料厚度为0.6~0.8mm, 压制成波纹板后允许有25%的减 薄量, 于是最薄处为0.45~0.6mm, 因此选用耐腐蚀的材料。
密封垫片材料的选择 密封垫既要耐温又要耐腐蚀, 硬度一般应在65~90邵氏硬度, 压缩永
久变形量不大于10%, 抗拉强度≥8MPa, 延伸率≥200%
➢ 在固定压紧板上, 交 替地安放一张板片和一个 垫片, 然后安放活动压紧 板, 旋紧压紧螺栓即构成 板式换热器。
➢ 各传热板片按一定的 顺序相叠即形成板片间的 流道, 冷、热流体在板片 两侧各自的流道内流动, 通过传热板片进行热交换。
B
5
4
2.板式换热器结构和原理
传热板片
传热板片是板式热交换器的关键件。它的设计主要 考虑两方面因素:
应用面很广, 适宜用于医药、食品、制酒、饮料合 成纤维、造船、化工等工业, 并且随着板型、结构 上的改进, 正在进一步扩大它的应用领域。
国内的生产厂家有兰州石油机械研究所板式换热器厂、天津
太平洋板式换热器有限公司。我国在板式热交换器的设计与
制造上也已达到较高的水平。
板壳式换热器方法
板壳式换热器方法引言板壳式换热器是一种常用的热交换设备，用于热能的传递。
本文将详细介绍板壳式换热器的原理、工作过程、设计方法和应用场景等方面的内容。
版壳式换热器的原理1. 工作原理板壳式换热器通过壳体内的流体与板内的流体进行传热和传质，以实现热量的交换。
其中，壳体内的流体称为壳程流体，板内的流体称为管程流体。
2. 结构组成板壳式换热器主要由壳体、管束和密封装置等组件组成。
壳体是一个封闭的容器，用于容纳板束和流体。
管束是由多个板片组成的，板片之间形成了一系列的通道。
密封装置用于保证壳体内外的流体不相互混合。
板壳式换热器的工作过程1. 冷热流体流动在板壳式换热器内，冷热流体分别通过管程和壳程流动。
一般情况下，冷流体从一个端口进入管程通道，经过板片的热交换后从另一个端口流出；热流体从壳程的一个端口进入，经过壳程与管程流体进行热交换后，从壳程的另一个端口流出。
2. 热量传递板壳式换热器中的热量传递方式分为对流传热和传导传热。
对流传热是指流体通过对流换热的作用而传递热量；传导传热是指板片和流体间通过接触而传递热量。
3. 温度和压力变化在板壳式换热器中，流体在流动过程中会导致温度和压力的变化。
冷流体的温度随着热量传递而升高，而热流体的温度则随着热量传递而降低。
同时，在流动过程中，流体的压力也可能发生变化，需要通过设计和控制来保持合适的压力。
板壳式换热器的设计方法1. 换热面积计算换热面积是板壳式换热器设计的重要参数。
可以通过以下公式计算：A=Q U⋅ΔT其中，A为换热面积，Q为需要传递的热量，U为传热系数，ΔT为温度差。
2. 流体速度和压降计算在设计板壳式换热器时，需要考虑流体的速度和压降。
流体速度过大会增加压降，造成能量损失；而流体速度过小则不利于传热。
因此，需要根据实际情况，通过经验公式或计算方法来确定合适的流体速度。
3. 板间距的确定板间距是指板壳式换热器中两个板片之间的距离。
板间距的大小直接影响到流体的流速和传热效果。
管壳式换热器毕业设计
管壳式换热器毕业设计管壳式换热器毕业设计换热器是工业生产中常用的设备，用于传递热量。
而管壳式换热器是其中一种常见的类型。
在我的毕业设计中，我选择了管壳式换热器作为研究对象，旨在通过对其结构和性能的优化，提高换热效率，实现更节能环保的工业生产。
首先，我将对管壳式换热器的结构进行研究。
管壳式换热器由壳体、管束、管板等组成。
壳体是换热器的外壳，起到支撑和保护作用。
管束则是热交换的核心部件，由许多平行布置的管子组成。
管板则用于固定管束和壳体之间的密封。
通过对这些组成部分的研究，我将探索如何改进其结构，提高换热器的稳定性和耐用性。
其次，我将对管壳式换热器的换热性能进行分析。
换热性能是衡量换热器优劣的关键指标之一。
在我的设计中，我将通过数值模拟和实验验证的方法，研究不同工况下换热器的传热效率、压降和热损失等参数。
通过这些数据的分析，我将找出影响换热性能的关键因素，并提出相应的改进方案。
除了结构和性能的研究，我还将关注管壳式换热器的节能环保性。
在当今社会，环保已成为一个重要的议题。
因此，在我的设计中，我将探索如何通过改进换热器的设计和材料选择，减少能源消耗和环境污染。
例如，我将考虑使用高效换热材料和优化流体动力学设计，以提高换热器的能效和减少对外部环境的影响。
此外，我还将考虑管壳式换热器在不同应用领域中的适用性。
换热器广泛应用于化工、电力、石油等行业，而不同行业对换热器的要求也有所不同。
在我的设计中，我将研究不同行业对换热器的需求，并提出相应的设计方案。
例如，在化工行业中，换热器需要具有耐腐蚀性能；在电力行业中，换热器需要具有高温高压的稳定性。
通过针对不同行业的需求进行设计，我将使我的毕业设计更加实用和有针对性。
最后，我将通过实际制作和测试，验证我的设计方案的可行性和有效性。
通过对制造过程和测试数据的分析，我将进一步改进和优化我的设计，以实现更好的换热效果和节能环保效果。
总之，我的毕业设计将围绕管壳式换热器展开研究。
新型板壳式换热器结构设计与换热分析
毕业设计论文姓名：李新会学号：2013402090318学院：能源与动力工程学院专业：火电厂集控运行题目：新型板壳式换热器结构设计与换热分析指导教师：金光远副教授2016 年 6 月摘要换热器是一种在工业生产中，将冷热流体进行热量交换的设备，所以有被称为热交换器。
新型板壳式换热器与板式换热器和管壳式换热器具有许多相似的特点，因为板壳式换热器就是想着的结合而传造出来的新型换热设备。
目前我们所使用的换热器早已经跟不上时代的步伐，满足聊聊科技几部所带来的大范围的设备革新。
为了满足现状的要求,必须解决原有关键换热设备占地面积大、单台设备蘑量大、资金投人大以及能耗高的不足。
大型板壳式换热器的出现克服了目前换热器的这一问题.它不仅适应了装置增加效率节约能源而且还跟上了化工技术飞速发展的需要。
是新一代的换热设备。
如今换热器经历了多年的发展，换热器的种类和样式日新月异。
在无数人的努力之下，开发出多种多样的换热器设备.新型板壳式换热器无疑是其中最杰出的设计之一.换热器的发展历程曲折起伏，目前,仍然存在一些列的问题等待解决。
在本文中,我们队新型板壳式换热器进行了详细的的介绍。
从他的发展背景，发展现状，结构性能上的特点，换热的原理及换热效率等等做了相关的描述.关键词：换热器；换热效率；管壳目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1。
2新型板壳式换热器 (1)1。
2.1 新型板壳式换热器的基本特征 (2)1。
2。
2 新型板壳式换热器存在的问题 (3)1。
2。
3 换热器的热工性能分析的研究方法 (4)1.3换热器研究的目的和意义 (4)1。
4论文的主要工作 (5)第2章三种换热器的性能及换热分析 (6)2.1管壳式换热器 (6)2.1。
1管壳式换热器的总体结构 (6)2。
1.2 壳侧换热及阻力性能研究 (6)2。
2板式换热器 (7)2.2。
1 板式换热器的总体结构 (7)2。
2。
2 板式换热器的性能特点 (7)2。
3新型板壳式换热器 (8)2.3.1板壳式换热器的总体结构 (8)2.3。
板壳结构的热力学分析及其应用研究
板壳结构的热力学分析及其应用研究板壳是一种结构体，通常由平面或曲面的薄壳组成。
板壳结构在工程中广泛应用，既可以用来作为建筑物的屋顶和地面，也可以用来制造各种容器和构建工业生产线。
板壳结构的特点是强度高、重量轻、处理方便、且具有优良的隔音和隔热性能。
板壳结构的热力学特性及其应用，一直是热力学研究领域的重要课题。
热力学是物理学的重要分支之一，它研究的是热力学系统的物理现象，包括温度、热量、热力学势等方面的性质。
在热力学中，板壳结构的分析由于其结构的特殊性质而比较困难。
具体而言，板壳结构是一个连续的体系，其物理特性由其薄壳的变形、扭曲等应力诱导的变化而决定。
因此，研究板壳结构的热力学特性必须基于基础力学理论和热力学原理。
在板壳结构的热力学分析中，研究的核心问题涉及到许多方面。
首先，需要了解板壳结构的热力学参数，如板壳的热传导系数、比热容、密度等等。
这些参数是研究热力学特性的基础，可以利用实验和数值分析得出。
其次，需要建立合适的数学模型，以便描述板壳结构热传导和热演变过程。
这一步需要考虑到板壳结构的几何形状、热边界条件、初始温度等一系列参数，探讨各个参数对板壳结构热力学特性的影响。
最后，需要分析板壳结构在实际应用中的热力学特性，如热扩散、膨胀等现象，以便预判板壳结构在使用过程中可能出现的问题，并寻找有效解决方案。
基于以上基础，热力学分析可以在板壳结构设计和优化方面起到至关重要的作用。
例如，在建造大型建筑物时，需要考虑屋顶和地面的热阻值，以便保证室内温度舒适，节约能源。
此时，热力学分析可以通过建立合适的数学模型，研究各个材料的特性，如热传导系数、比热容等，以便预测建筑物在完成后的热力学性能。
此外，热力学分析还可以应用于容器的设计，以保证容器内部物质的温度控制，还可以用于生产线和加热元件的设计中。
综上所述，板壳结构的热力学特性及其应用研究是现代工程技术中的一个重要课题。
研究方向包括热力学参数的测定、数学模型的建立、热力学特性分析等多个方面，同时也涉及到实际应用中的问题。
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1.2.1
新型板壳式换热器高效紧凑，换热效率高、端部温差小、压降低、节省占地面积、节约工程及设备安装费用、节省装置操作费用，是新一代的话热气设备，适合于各种大型化工生产的换热系统[2]。
新型板壳式换热器有别于其他换热器的地方在于在结构上使用了波纹板片取代了原本的传热元件，采用专用程控自动氩弧焊技术焊接板片，使半片的排列更严谨，更适合工况的运行，同时还把全焊接式的板束固定在压力壳之中，这使得整个装置的密封性能更加良好，安全性能更高。
新型板壳式换热器的板片采用的是新式波纹板片，它在流体流过时会形成静搅拌的效果，在流体流体流经波纹板片的时候形成湍流，提高换热器的传热效率。静搅拌形成的湍流对板片的切应力增加，能够有效地减少装置上的结垢，达到自动清理的效果，使设备长时间不必进行清理，变相提高了换热器的效率。
新型板壳式换热器在换热工作时达到了“纯逆流”换热，这样使得换热器的温差将比一般情况下小得多，这样就提高了换热效率。板壳式换热器由于板片可以拆卸，而且板束是平整的，所以他的结构设计相对紧凑，因此，达到相同的换热工作和换热量的同时，板壳式换热器的安装会比其他换热器的安装费用更低，而且体积更小，装卸便捷。新型板壳式换热器的板束安装在压力壳里面，有了压力壳的保护，时换热器密封效果更好，降低了发生事故的概率。 正是这些更加合理的结构特点和更加优异的性能特点让新型板壳式换热器在各行各业的化工生产过程中占据了举足轻重的地位。
在本文中，我们队新型板壳式换热器进行了详细的的介绍。从他的发展背景，发展现状，结构性能上的特点，换热的原理及换热效率等等做了相关的描述。
关键词：换热器；换热效率；管壳 Nhomakorabea第
1.1
换热器在上个世纪就已经被发明出来，直至今天，它的使用范围越来越广泛，涉及到的领域千差万别，尤其广泛使用于环工产业当中。随着科技的不断发展，换热器的研究并没有被世界遗忘，它忍让在各行各业中承担着重要的责任。人们也越来越看到他的价值所在。当工业的进步带来越来越多的问题，比如能源的浪费，人们从中看到巨大的可发掘的利益，越来越将眼光着重于节约能源之上。这也就导致换热器的研究越来越被人们重视起来。我国地大物博，但人口稠密，虽然资源总量较多，但人均可利用资源远远低于发达国家，所以，对于节约资源的问题，在我国就显得尤为重要。国家重视有光方面的研究与开发，实施了一项又一项相关的措施，以减少资源的浪费。可以说，换热器的研究牵动着我国最核心发展战略的一部分。
1.2
板壳式换热器根本上来说就是管壳式与板式换热器的结合，即将原来的园管式板束换成板管的形式。它的继承了一部分管壳式换热器和板壳式换热器的结构的同时也继承了他们的一部分优点，即高效紧凑、换热效率高、端部温差小、压降低、节省占地面积、节约工程及设备安装费用、节省装置操作费用[1]。这样多的优点让它足以适应绝大多数的要求，在各种需求换热器的场合表现优异。是以成了当今世界最顶级的换热设备的形式。时代发展至今，大型工业所能创造的利益相对较大，追逐利益的同时，人们将对换热器的研究方向转移到适用于大型化工业生产，过去的两种换热器形式并不能适应时代大潮的发展，而又它们两种结合而产生的新一代的换热设备却能完全满足现代大型化工装置高效节能的要求，可谓相得益彰。
板壳式换热器根本上来说就是管壳式与板式换热器的结合，即将原来的园管式板束换成板管的形式。自从这种形式的换热器问世以来，人们发现了其中所蕴含的更多的可能性，不断地致力于对它的完善与改进，渐渐地发展出越来越多的结构与形式。
目前，国内外的各个化工企业的新上装置以及新改造装置的规模越来越大。为了实现装置的大型化，就必须要解决一些原有得关键问题。传统的换热器形式由于结构的限制，造成 装置笨重，占地广，难以移动，而且造成的能量耗损非常大。在增大其体型的情况下并不能带来令人满意的效率，为了满足现代化工生产的需要，板壳式这一新形式的换热器就越来越受到人们的关注，因为它的结构特点恰好可以用来生产大型设备，这也就解决了工业生产大型化装置的需要。它的特点也在进一步的实际应用中得以体现出来。它不仅效率高，结构轻巧，可大型化的同时占地面积小，做到了既节省专职费用的同时还能减少生产损耗。是新一代的伟大发明。
过去，换热器主要分为板式换热器板壳式换热器两种，它们各有各的优点，适用于不同的工况，各自在自己擅长的领域发展壮大，不断更新换代。然而时代发展至今，大型工业所能创造的利益相对较大，追逐利益的同时，人们将对换热器的研究方向转移到适用于大型化工业生产。而已有的两种换热器明显不能胜任这一工作，就在这一社会背景之下，板壳式换热器应运而生了。
毕业设计论文
姓 名：李新会学 号：2013402090318
学 院：能源与动力工程学院
专 业：火电厂集控运行
题 目：新型板壳式换热器结构设计与换热分析
指导教师：金光远 副教授
2016 年 6 月
摘 要
换热器是一种在工业生产中，将冷热流体进行热量交换的设备，所以有被称为热交换器。
新型板壳式换热器与板式换热器和管壳式换热器具有许多相似的特点，因为板壳式换热器就是想着的结合而传造出来的新型换热设备。目前我们所使用的换热器早已经跟不上时代的步伐，满足聊聊科技几部所带来的大范围的设备革新。为了满足现状的要求，必须解决原有关键换热设备占地面积大、单台设备蘑量大、资金投人大以及能耗高的不足。大型板壳式换热器的出现克服了目前换热器的这一问题。它不仅适应了装置增加效率节约能源而且还跟上了化工技术飞速发展的需要。是新一代的换热设备。如今换热器经历了多年的发展，换热器的种类和样式日新月异。在无数人的努力之下，开发出多种多样的换热器设备。新型板壳式换热器无疑是其中最杰出的设计之一。换热器的发展历程曲折起伏，目前，仍然存在一些列的问题等待解决。