【2019-2020年整理】我国换热器的技术及发展
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。
换热器的发展现状及前景
换热器的发展现状及前景
换热器作为一种特殊加工设备，是指被换热的流体之间进行热量交换
的设备，在化工行业有着重要的地位。
随着现代社会的发展，换热器的发
展潜力越来越大，能够为各行各业、各实际应用提供全方位的技术支持。
首先，换热器在使用上具有非常广泛的应用范围，主要用于化工、石油、建材、冶金、电力、轻工等行业的换热设备，能够满足各行各业的不
同需求。
其次，换热器在技术上也有着很大的进步，从安装结构及其传热效能
来看，将在未来更加不断的提高。
传统的换热设备只能满足一定的换热传
热条件，而现在换热器设备已经能够处理更复杂的换热传热条件，从而真
正达到了热效率的标准化，使得换热设备在技术上得到了极大提高。
此外，目前换热器的研发速度也是比较快的，可以满足各种技术要求。
比如，现在已经可以生产出能够满足各种技术要求的特殊型换热器，同时
也可以满足复杂工况下的高效换热要求。
在这些特殊的环境条件下，换热
器的性能也有了很大的提高。
换热器的发展以及应用
换热器的发展以及应用热交换器是一种用于传递热量的设备，它可以将热能从一个流体传递到另一个流体，同时保持两个流体之间的物理分离。
热交换器的发展与应用在过去几十年中经历了重大的进步和创新。
一、热交换器的发展历程热交换器的发展可以追溯到19世纪中叶，当时人们开始意识到热交换的重要性。
最早的热交换器通常使用金属管子作为传热介质，通过直接将一个流体流过一系列管子，使其受热。
然后，另一个流体通过与受热的管子接触来吸收热量。
随着科学技术和工业生产的进步，热交换器的设计和制造变得越来越复杂和精密。
20世纪初，一些突破性的设计被引入，例如容积式热交换器，这种新型热交换器能够在相对较小的空间中实现更高的传热效率。
随着二战的发生和科学技术的进一步发展，热交换器逐渐从军事领域扩展到民用领域。
1950年代，热交换器的应用范围不断扩大，涉及到化工、电力、制药、航空航天等领域。
到了20世纪60年代，热交换器开始采用新的材料，例如塑料和陶瓷，这些材料具有更好的耐腐蚀性能和导热性能。
这使得热交换器在更多的行业和环境中得以应用。
在过去的几十年里，热交换器的设计和制造经历了巨大的变革。
现代热交换器采用先进的计算机辅助设计和制造技术，使得热交换器能够更好地满足不同应用需求。
二、热交换器的应用领域热交换器的应用广泛，几乎涵盖了所有需要传热的行业和领域。
以下是热交换器在一些主要领域的应用举例：1.化工工业：在化学生产和石油炼制过程中，热交换器被广泛用于加热、冷却和蒸发等操作。
这有助于提高生产效率，降低能源消耗和运行成本。
2.电力工业：在电站和发电厂中，热交换器用于冷却和回收热能。
例如，汽轮机排气热交换器被用于提高系统效率，减少能源浪费。
3.制药工业：在制药过程中，热交换器被用于控制反应温度和冷却制剂。
这有助于提高产品质量和生产效率。
4.食品和饮料工业：热交换器在食品和饮料加工中被用于杀菌、冷却和加热。
这有助于保持产品的新鲜度和安全性。
5.建筑和暖通工程：在建筑和暖通工程中，热交换器被用于供暖、通风和空调系统中的热量回收。
板式换热器的发展现况和展望
板式换热器的发展现况和展望板式换热器是一种常用的热交换设备，广泛应用于化工、石油、食品、制药等领域。
它以其高效换热、占地面积小、结构紧凑等优势，逐渐取代了传统的管式换热器，成为热交换设备领域的主流技术之一、本文将对板式换热器的发展现况和展望进行探讨。
1.结构设计的优化：随着计算机技术的发展，板式换热器的结构设计得到了优化。
采用计算机辅助设计软件，可以更好地确定传热面积、板间距、板波数等参数，提高了换热器的换热效率。
2.材料的改进：随着材料工程技术的不断进步，板式换热器所使用的材料也得到了改进。
传热板材料的发展使得板式换热器在高温高压环境下具有更好的耐腐蚀性和耐磨性，从而提高了使用寿命和可靠性。
3.节能效果的提高：板式换热器的节能效果在不断提高。
通过提高传热系数、减小传热阻力、优化流体的流动方式等手段，可以进一步提高换热器的热效率，减少能源的消耗。
4.应用领域的拓展：板式换热器的应用领域不断拓展。
例如，在化工工艺中，板式换热器被广泛应用于蒸汽提纯、溶剂回收、废热回收等方面。
在石油行业中，板式换热器被用于原油处理、炼油装置冷却等。
随着技术的不断发展，板式换热器将进一步拓展应用领域。
对于板式换热器的展望1.技术创新：随着科技的进步，板式换热器将会有更多的技术创新。
例如，采用新型的板式换热器材料，提高换热效率；利用新型的流体流动方式，进一步减小流体的压降；结合智能控制技术，实现换热过程的自动化控制等。
2.产品性能的提升：随着技术的不断发展，板式换热器产品的性能将进一步提升。
例如，换热系数将会进一步提高，换热器的压降将会降低，换热效果将会更加显著。
同时，板式换热器的稳定性和可靠性也会得到提升，使用寿命将会更长。
3.应用领域的扩展：随着技术的进步，板式换热器的应用领域将进一步扩展。
除了目前已经广泛应用的化工、石油、食品、制药等领域，板式换热器还有潜力在环保、能源等领域发挥重要作用。
例如，在大型工业锅炉中，采用板式换热器可以有效回收锅炉废热，实现能源的再利用。
我国大型换热器的技术进展换热器性能分析新方法
我国大型换热器的技术进展换热器性能分析新方法目前我国国民经济和科学水平都在不断提升，在工业制造领域中换热器设备的应用越来越多，大型换热器的形式逐渐变得多样、结构逐渐复杂，本文主要介绍大型换热器的技术进展和换热器性能分析新方法。
换热器也就是热交换器，具有较强的传热措施，在热传输过程中受到的阻力相对较小，传热能力相对较大的特点，在现在节能技术中得到广泛运用，也是合理开发新能源的关键设备，主要应用在石油、化工、医药、钢铁、供热等行业。
本文简要介绍了换热器的性能，通过对换热器的性能进行分析，从设计角度介绍了从工艺计算到换热器常规计算，不断的提高换热器的实用性能。
标签：大型换热器；技术进展；性能分析1 我国大型换热器的技术进展1.1 大型缠绕管式换热器的技术进展第一我国国内有效实现了生产多股流缠绕管式换热器的目的并且解决了关于低温甲醇洗领域的技术问题第二缠绕管式换热器的传热以及流动等得到了相关计算软件的计算，并且其准确性得到了相应的验证第三国内石化镇海炼化分公司月韵口氢裂化装置高压缠绕管式换热器制造了出来并且还得到了广泛的应用，由此可以看出其组装技术以及检测技术水平均得到了明显提高另外大型换热器的出现有效减少了高压换热器与加热炉的数量，从而有效缓解了国内资源紧张的问题第四实现了对低温甲醇洗原料气冷却流程的创新目的虽然可以对其原来的复杂结构进行简化但是该设备体型加大因此不利于综合经济效益的有效提高因此对低温甲醇洗装置进行了调整与创新不仅有效提高了其传热性能而且还有效满足了生产工艺的要求；第五对大型缠绕管式换热器的原材料进行创新并且对奥氏体焊接技术也进行了创新从而有效提高了该器械的稳定性能。
1.2 换热器的技术进展1.2.1 计算流体力学（CFD）的发展传热技术的最新动向是最初引人的关于热流体分析方面的计算机利用技术，由于计算机及其软件两方面的迅速发展，对于流体复杂现象的模拟仿真定量成为可能。
最近，关于热流体分析进展已经应用于自然对流、剥离流、振动流、热流传导的直接模拟仿真，分子水平的传热机理、燃烧、辐射传热、多相流、稠液流等等方面，今后的作用期待在于促进现象的微细机理的理解，以得到换热器内流体流动的画像处理的新方法等。
换热器的发展历程以及发展趋势
换热器发展历程以及发展趋势摘要：换热器从出现到将近一百年，通过人们的不断实践，发展成很多种类。
但是传统的设备都是比较复杂，笨重。
如今正在往轻型化的趋势发展，这种趋势不仅能为国家节省钢铁资源，还能带来一系列多米诺骨牌效应一样的经济效益。
关键词：换热器；发展；历程；轻型化；经济效益换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。
换热器的应用广泛，日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等，都是换热器。
它还是一种广泛应用于石油、化工、动力、轻工、机械、冶金、交通、制药、动力和原子能等工业部门的通用设备。
它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
在工业生产中，换热器作为工艺过程必不可少的单元设备。
它的主要作用是使热量有温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺过程规定的指标，以满足工艺过程上的需要。
此外，换热器也是回收余热、废热特别是低位热能的有效装置。
通过余热锅炉可以生产压力蒸汽，作为供热、供气、发电和动力的辅助能源，从而提高热能的利用率，降低燃料消耗和电耗，提高工业生产效益[1]。
据统计，在现代石油化工企业中，换热器投资约占装置建设总投资的30%~40%；在合成氨厂中，换热器约占全部设备总台数的40%。
由此可见，换热器对整个企业的建设投资及经济效益有着重要的影响。
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，如氨合成塔内的热交换器。
由于制造工艺和科学水平的限制，早期的换热器只能采用简单的结构，而且传热面积小、体积大和笨重，如蛇管式换热器等。
随着制造工艺的发展，逐步形成一种管壳式换热器，它不仅单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果也较好，长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
一、换热器的发展历程二十世纪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，因此陆续发展为多种形式。
换热器发展历史
换热器发展历史换热器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于工业生产、能源系统和空调等领域。
本文将详细介绍换热器的发展历史，从早期简单的换热原理到现代高效的换热器技术。
1. 早期换热器的发展早期的换热器主要是基于自然对流的原理，如古代罗马人使用的热水浴池就是一种简单的换热器。
在18世纪，人们开始使用金属管作为换热介质，这种称为“管壳式换热器”的设计成为了现代换热器的基础。
2. 工业革命时期的发展随着工业革命的到来，对能源的需求不断增加，换热器的发展也得到了推动。
19世纪末，发明家尼古拉·特斯拉提出了螺旋换热器的概念，该设计大大提高了换热效率。
同时，人们开始使用蒸汽作为换热介质，这使得换热器在工业生产中得到广泛应用。
3. 现代换热器技术的突破随着科学技术的不断进步，现代换热器技术取得了重大突破。
20世纪初，发明家恩斯特·斯特凡提出了板式换热器的概念，该设计大大增加了换热面积，提高了换热效率。
此后，人们又发明了多种类型的换热器，如管束式换热器、翅片式换热器等，进一步满足了不同领域的需求。
4. 现代换热器的应用领域现代换热器已经广泛应用于各个领域。
在工业生产中，换热器用于冷却和加热工艺流体，提高生产效率。
在能源系统中，换热器用于回收废热，提高能源利用率。
在空调系统中，换热器用于冷却和加热空气，提供舒适的室内环境。
5. 未来换热器的发展趋势随着全球能源需求的不断增加和环境保护意识的提高，未来换热器将朝着更高效、更节能的方向发展。
人们将继续研究新型材料和设计，以提高换热效率和降低能源消耗。
同时，智能化技术的应用也将使得换热器更加智能化、自动化。
总结：换热器作为一种传递热量的设备，在经历了数百年的发展历程中取得了重大突破。
从早期的简单原理到现代的高效技术，换热器在工业生产、能源系统和空调等领域发挥着重要作用。
未来，换热器将继续发展，以满足不断增长的能源需求和环境保护的要求。
高效换热器发展动态及应用
高效换热器发展动态及应用高效换热器是一种能够有效地进行热能传递的设备，广泛应用于工业生产和能源领域。
随着社会经济的快速发展和能源问题的日益突出，高效换热器的发展和应用受到了越来越多的关注。
在这篇文章中，我们将详细探讨高效换热器的发展动态及其应用。
首先，高效换热器的发展动态表现在以下几个方面：技术创新：随着科技的不断进步，新一代的高效换热器技术不断涌现。
例如，板式换热器、螺旋换热器、管式换热器等。
这些新技术的出现，使得换热器的传热效率进一步提高，并且减少了体积和重量。
材料改进：高效换热器的材料也经过了一系列的改进。
目前，常用的高效换热器材料包括不锈钢、钛合金、镍合金等。
这些新材料具有优异的耐腐蚀性、高温抗氧化性和机械强度，进一步提高了换热器的性能。
节能环保：随着能源问题的日益突出，高效换热器被广泛应用于节能环保领域。
通过使用高效换热器，可以有效降低能源消耗，减少二氧化碳排放。
此外，高效换热器还可以用于废热回收，提高能源利用率。
自动化控制：随着自动化技术的发展，高效换热器的控制方式也得到了改进。
通过采用先进的控制系统，可以实现高效换热器的智能化运行，提高传热效率，降低运行成本。
其次，高效换热器的应用广泛，涉及多个领域：化工工艺：在化工生产过程中，高效换热器可以用于化学反应器的冷却、溶剂蒸馏、催化剂再生等重要环节。
通过采用高效换热器，可以提高化工工艺的效率和稳定性。
电力工业：在发电过程中，高效换热器被广泛应用于锅炉脱硫、烟气预热、汽轮机冷凝等。
通过使用高效换热器，可以提高发电效率，降低燃料消耗。
石油化工：在石油化工过程中，高效换热器可以用于石油精炼、煤制气、天然气加工等重要环节。
通过采用高效换热器，可以提高生产效率，降低能源消耗。
食品工业：在食品加工过程中，高效换热器可以用于蒸汽加热、食品冷却等。
通过使用高效换热器，可以提高食品加工效率，保证产品质量。
环保工程：在环保工程中，高效换热器可以用于废气处理、废水净化等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2、我国换热器技术存在的问题
• 2.1、工艺选型水平低 • (1)工艺选型水平偏低：由于计算选型的经验较少，因而造 成产品的选型计算不合理，安全裕量往往过大或过小，使 产品不能运行在最佳状态，造成使用效果不理想，导致有 些领域用户对产品的质量产生怀疑，应用范围受到限制。 • (2)缺乏先进的计算选型软件：国内近一半的企业已使用软 件进行选型，但绝大多数仅限于单一介质的工况，对于一 些存在相变或特殊介质的工况只能凭经验估算，缺乏先进 的设计计算方法、软件及配套的数据库。
我国换热器的 技术及发展
杭州杭氧换热设备有限公司 冯苗根
2011.4.
目录
1.我国换热器技术发展概述 2.我国换热器技术存在的问题 3.间壁式换热器简介 4.我国换热器产品发展趋势 5.新型换热器的技术研究及其应用 6.我国换热器行业技术研发能力 7.我国换热器行业提升技术竞争力的策略 8.换热器行业技术研发方向及进展
1、我国换热器技术发展概述
• 换热器作为一种传热设备，被广泛地应用于炼油、 化工、轻工、油田输油加热、城市的集中供暖等 领域。特别是由于世界各国对能源危机的逐渐认 识，所以，对换热器的设计、制造、结构改进及 传热机理的研究从未间断过，各国科技工作者纷 纷寻找节约能源的途径，其中换热器以及换热元 件的研究、开发越来越受到人们的重视。尤其是 电子计算机的应用，不仅节省了大量的人力、物 力，提高了效率，而且可以进行最优设计与控制， 使其达到最佳技术经济性能。
3.3、喷淋式蛇管换热器 将蛇管成排的固定在钢架上，被冷却的流体 在管内流动，冷却水由管排上方的喷淋装置 均匀淋下。与沉浸式相比较， 喷淋式蛇管换热器主要优点是管外流体的传 热系数大，且便于检修和清洗。其缺点是体 积庞大，冷却水用量较大，有时喷淋效果不 够理想。
3.4、套管式换热器
套管式换热器是由直径不同的直管制成的同心套 管，并由 U形弯头连接而成.在这种换热器中，一种 流体走管内，另一种流体走环隙，两者皆可得到较 高的流速，故传热系数较大 .另外，在套管换热器 中，两种流体可为纯逆流，对数平均推动力较大。 套管换热器结构简单，能承受高压，应用亦方便(可 根据需要增减管段数目). 特别是由于套管换热器同 时具备传热系数大，传热推动力大及能够承受高压 强的优点，在超高压生产过程 (例如操作压力为 3000 大气压的高压聚乙烯生产过程)中所用的换热 器几乎全部是套管式。
• 2.2、不重视试验研究 • 换热器综合性能的好坏以及设计、制造的产品能 否适合用户工况的要求，其基本依据就是试验测 定的准数方程式。每种型式的产品应进行热工性 能和流体阻力特性测定。但国内企业普遍不重视 试验研究工作，部分企业迫于项目招投标的要求， 对产品进行热工测试，但并未对试验数据及准则 方程式进行分析或有效利用 • 国外知名企业如 ALFA LAVAL、APV、GEA等公 司，均设有专门的产品研发中心，每年投入销售 额 2%~3%的费用于对现有产品的完善以及对新 产品的试验研究。
• 2.3、创新能力低 • (1)自主开发能力差，低水平重复生产，抄袭模仿严重 ① 部分企业不设技术部门或无技术人员。②板型设计水平低， 没有掌握板型设计的核心技术，多为模仿或抄袭。③大部 分企业产品的开发仅局限于框架设计，能够从事产品开发 及模具设计的技术人员太少，高水平的研发人才更为稀缺 • (2)科研费用投入少：由于换热器生产设备简单、投资小， 因此生产企业很多且企业规模过小，企业间多为低水平、 低价格的恶性竞争，从而造成了整个行业科研投入严重不 足，不仅影响新产品的开发，而且导致技术人员不能稳定 地从事换热器的设计开发工作，这也是高水平研发人才稀 缺的根本原因。
• 近年来，由于铝及铝合金钎焊技术的不断 完善，促使另一种高效紧凑式的新型换热 器，即板翅式换热器得到广泛地应用。但 也具有自身的局限性，不能用于大流量、 高温高压以及有严重污垢和腐蚀的场合， 因而在石油、化工等重要领域的应用还很 少。最近，热管技术的不断完善，使得热 管换热器在工业生产上的应用得到迅猛发 展，然而其制造工艺比较复杂，因而在一 定程度上限制了它在工业领域的大量应用。
3.2、沉浸式蛇管换热器
蛇管多以金属管子弯绕而成，或由弯头、管件和 直管连接组成，也可制成适合不同设备形状要求的 蛇管。使用时沉浸在盛有被加热或被冷却介质的容 器中，两种流体分别在管内、外进行换热。 它的特点：结构简单，造价低廉，操作敏感性较 小，管子可承受较大的流体介质压力。但是，由于 管外流体的流速很小，因而传热系数小，传热效率 低，需要的传热面积大，设备显得笨重。沉浸式蛇 管换热器常用于高压流体的冷却，以及反应器的传 、夹套式换热器 • 。
• 夹套式换热器结构简单：即在容器的外部筒体部分焊接或 安装一夹套层，在夹套与器壁之间形成密闭的空间，成为 一种流体的通道。 • 夹套式换热器主要用于反应器的加热或冷却。当蒸气进行 加热时，蒸气由上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管排 出。如用冷却水进行冷却时，则由夹套下部接管进入，而 由上部接管流出。由于夹套内部清洗比较困难，故一般用 不易产生垢层的水蒸气、冷却水等作为载热体。 • 这种换热器的传热系数较小，传热面又受到容器冷凝液的 限制，因此适用于传热量不大的场合。为了提高其传热性 能，可在容器内安装搅拌器，使容器内金属转子流量计作 强制对流。为了弥补传热面积的不足，还可在容器内加设 蛇管等。当夹套内通冷却水时，可在夹套内加设挡板，这 样既可使冷却水流向一定，又可使流速增大，以提高对流 传热系数
• 随着科学技术的不断发展，适用于各种工 况的不同结构的换热器应运而生。而在换 热设备中应用最为广泛的是管壳式换热器， 它比较容易清洗，易损件容易更换，特别 的结构型式允许这种换热器满足几乎所有 的场合，包括特别低和特别高的压力和温 度、大的温差、蒸发与凝结以及严重污染 和具有腐蚀性流体的情况。然而，这种换 热器传热系数较低，因而决定了其体积大。 同时，这种换热器易结垢，清洗、维护工 作量较大。