换热器的发展现状及前景
浮头式换热器的研究趋势

浮头式换热器的研究趋势浮头式换热器是一种常用的传热设备,广泛应用于石化、化工、电力、炼油等行业,用于实现不同流体之间的有效传热和能量转移。
随着社会经济的快速发展和技术的不断进步,浮头式换热器的研究也在不断深入。
本文将从浮头式换热器的技术特点、研究方向和应用前景等方面进行论述。
首先,浮头式换热器具有以下几个技术特点。
首先,浮头式换热器具有良好的传热效果。
由于浮头式换热器的管束采用了类似于整流罩的结构,可以减少非理想流体流动对换热效果的影响,提高传热效率。
其次,浮头式换热器具有较强的自适应性能。
由于浮头可以在一定范围内移动,可以根据实际工况自动调整换热表面之间的间隙,实现更为合理的换热效果。
再次,浮头式换热器具有较好的清洗性能。
由于浮头与管束之间的间隙较大,可以通过冲洗装置清洗管束内部,减少了清洗的难度和工作量。
在浮头式换热器的研究方向上,目前主要集中在以下几个方面。
首先,研究者们致力于提高浮头式换热器的传热强化效果。
通过优化流动导向结构和改进传热介质的性质,提高传热强化效果,减小设备占地面积。
其次,研究者们关注浮头式换热器的多尺度特性。
由于浮头式换热器中的流体传热过程涉及到多个尺度,如宏观尺度的流动可视化、微观尺度的传热过程和介质分布等,研究者们致力于构建多尺度的数值模型,实现尺度耦合的模拟和优化。
再次,研究者们关注浮头式换热器的安全性和可靠性。
由于浮头式换热器使用于各种工业领域,研究者们需要考虑设备在高温、高压和腐蚀等多种工况下的安全性和可靠性,提出相应的设计和改进方案。
最后,研究者们也在探索浮头式换热器与其他领域的结合。
例如,浮头式换热器与蒸发器、蓄热器等换热设备的结合,可以实现多种能量转化和高效利用。
浮头式换热器的应用前景广阔。
首先,浮头式换热器可以应用于新能源领域。
随着太阳能、风能等新能源的快速发展,浮头式换热器可以作为太阳能集热器和风能发电装置中的关键传热部件,实现能源的高效转化和利用。
2024年汽车空调用微通道换热器市场规模分析

2024年汽车空调用微通道换热器市场规模分析一、引言汽车行业持续发展,对汽车零部件的需求也不断增加。
作为重要的汽车零部件之一,汽车空调用微通道换热器在汽车制造中起着关键作用。
本文旨在深入分析汽车空调用微通道换热器市场的规模,并探讨市场发展的趋势。
二、市场概述汽车空调用微通道换热器是一种先进的换热器,通过微型通道的设计,有效提高了换热效率。
随着消费者对汽车舒适性的要求不断提高,对汽车空调系统性能的要求也随之增加,进而推动了汽车空调用微通道换热器市场的发展。
根据市场研究数据显示,近年来汽车空调用微通道换热器市场呈现出稳步增长的态势。
据预测,未来几年内,该市场将保持较高速度的增长。
其中,亚太地区是全球最大的汽车空调用微通道换热器市场,其次是欧洲和北美地区。
三、市场驱动因素1.汽车需求增长:汽车市场的快速发展推动了汽车空调用微通道换热器市场需求的增长。
随着全球经济的发展和人民生活水平的提高,越来越多的家庭购买和拥有汽车,进而推动了汽车空调用微通道换热器市场的扩大。
2.节能环保需求:微通道换热器相较于传统换热器具有更高的换热效率和能耗更低的优势,更符合节能环保的要求。
政府和环保组织的支持和倡导,以及消费者对环保意识的增强,进一步推动了汽车空调用微通道换热器市场的发展。
3.技术创新驱动:随着科技的不断进步,汽车制造商和供应商不断进行技术创新,推出更高效、更可靠的汽车空调用微通道换热器产品。
这促使消费者更倾向于购买采用微通道换热器的汽车,并进一步推动了市场的规模扩大。
四、市场挑战1.市场竞争激烈:汽车空调用微通道换热器市场竞争激烈,厂商数量众多。
各家企业为争夺市场份额,加大了市场竞争的压力。
2.成本压力:微通道换热器的生产成本较高,这是制约市场规模扩大的一个重要因素。
厂商需要在保证产品质量的前提下,寻求降低生产成本的办法。
3.技术壁垒:微通道换热器的设计和制造要求较高,需要具备一定的技术实力和创新能力。
技术壁垒限制了一些企业的进入和发展,也限制了市场规模的扩大。
微型换热器的研究现状与展望

微型换热器的研究现状与展望过控08-1 楚蓝天 06082876摘要:本文介绍了微型换热器的特点、材料及形式,分析了换热器国内外的研究现状以及存在的问题,总结了研究过程中存在的不足,并对换热器的进一步研究作出展望。
关键字:微型换热器;现状;不足;展望换热器的发展已经有近百年的历史,其在国民经济的诸多领域 (如食品、制药、石油化工、空调、动力、冶金、轻工等)得到广泛的应用。
进入80年代以来,由于制造技术、材料科学技术的不断进步和传热理论研究的不断完善,有关换热器的节能设计和应用越来越引起关注,特别是近年来,能源与材料费用的不断增长极大地推动了对高效节能换热器的研究,地下工程空间有限,高效率的换热器能节约地下工程的使用空间和能源。
目前,节能减排已成为我国“十二五”期间重要战略的举措,高效节能换热器的研究也成为当今地下换热领域研究的热点。
一、微型换热器简介微型换热器及微型散热器是体积小、单位体积换热面积大的一种超紧凑式换热器,在微电子、航空航天、医疗、化学生物工程、材料科学、高温超导体的冷却、薄膜沉积中的热控制、强激光镜的冷却,以及其他一些对换热设备的尺寸和重量有特殊要求的场合中有重要的应用前景。
与普通换热器相比,微型换热器的主要特点在于单位体积内的换热面积很大,相应地,其单位体积传热系数高达几十到几百MW/(3m K),比普通换热器要高 1—2个数量级。
微槽式微型换热器是目前微型换热器中最常见的一种,其流动槽道一般是在很薄的硅片、金属或其他材料的薄片上加工而成,这些薄片可以单独使用,形成平板式换热器,又称“微槽散热器”;也可多片焊在一起,形成顺流、逆流或交叉流换热器。
Tucker—Inan和 Pease在 1981年率先提出了“微槽散热器”的概念,并对其换热性能进行了实验研究。
结果表明,在温差不超过 70℃时,这种微槽散热器的单位面积散热量最高可达 1300W/2cm。
此后,很多人对微槽散热器的传热性能及传热机理进行了实验研究。
浅谈换热器的分类及应用前景

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 6 4 % 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 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 。 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 5 0 0 ' t 2 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 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 。 换 热 器 在 维 修 清 理 时 要 注 意 以下 几 点 :隔 离 设 备 系统 并将 换 热 器 里 面 的水 排 净 。采用 高压 水 清 洗 管 道 内存 留 的 淤泥 、 藻 类 等杂质 , 清 理 完 毕 后 封 闭 系统 。在 隔 离 阀和 交 换 器 间 装 上 球 阀 , 进 水 口和 回水 口也 应 安 装 。接上 输 送 泵 和 连 接 导 管 . 使 清 洗 剂从 换热 器的底部泵人 , 从顶部流 出; 随 着 循 环 的 进 展 和 沉 积 物 的溶 解, 反 应 时 产 生 的气 体 也 会 增 多 , 应 随 时 通 过 放 气 阀将 多 余 的 空 气排 出。 循 环 中要 定 时检 查 清 洗 剂 的 有 效性 , 可用 P H试 纸 测 定 。 如果 清 洗 剂 保 持 在 P H值 2 ~ 3时 , 则清洗剂仍然有效 ; 如 果 清 洗
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。
2023年铝制板翅式换热器行业市场分析现状

2023年铝制板翅式换热器行业市场分析现状铝制板翅式换热器是一种常见的热交换设备,广泛应用于各个行业中。
现在,我将对铝制板翅式换热器行业市场分析现状进行详细说明。
首先,铝制板翅式换热器市场总体呈现出稳定增长的趋势。
随着工业化进程的加快,各个行业对热量的需求越来越大,推动了铝制板翅式换热器市场的快速发展。
据统计,近年来,全球铝制板翅式换热器市场规模每年以5%左右的速度增长,预计到2025年,市场规模将达到300亿美元。
其次,铝制板翅式换热器市场竞争激烈。
由于市场规模庞大,吸引了众多企业的参与,形成了激烈的竞争态势。
目前,市场上出现了一些知名的铝制板翅式换热器制造商,如美国的阿尔科姆、德国的贝得尔等。
这些企业通过技术创新、产品升级等方式提高产品竞争力,以争夺更大的市场份额。
再次,铝制板翅式换热器市场应用领域广泛。
铝制板翅式换热器不仅广泛应用于化工、电力、制药等传统行业,还逐渐进入了新兴行业,如新能源、航空航天等领域。
随着新能源汽车的快速发展,铝制板翅式换热器在汽车行业的应用日益增多,成为汽车制造企业的重要供应商。
最后,铝制板翅式换热器市场面临一些挑战和机遇。
一方面,市场上出现了一些低质量、低价格的铝制板翅式换热器产品,给行业带来了一定的竞争压力。
另一方面,随着能源和环境保护意识的提高,可再生能源的快速发展,铝制板翅式换热器市场也面临着新的机遇。
例如,太阳能热水器、风能发电等领域需要高效、可靠的换热设备,铝制板翅式换热器正好可以满足这些需求。
综上所述,铝制板翅式换热器市场在全球范围内呈现出稳定增长的趋势。
虽然市场竞争激烈,但其应用领域广泛,同时也面临着一些挑战和机遇。
随着技术的不断进步和市场需求的不断增长,铝制板翅式换热器市场有望在未来继续取得良好的发展。
2023年我国换热器行业市场发展前景分析

2022年我国换热器行业市场发展前景分析据宇博智业市场讨论中心了解,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。
板式换热器是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他很多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。
尤其在化工生产中,换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等,应用甚为广泛。
、宇博智业市场讨论员表示,近年来,随着我国石化、钢铁等行业的快速进展,换热器的需求水平大幅上涨,但国内企业的供应力量有限,导致换热器行业呈现供不应求的市场状态,巨大的供应缺口需要进口来弥补。
依据海关的统计,2022~2022年,我国平均每年从国外进口换热器22.49万台,总金额达到14.02亿美元。
其中,仅2022年一年就进口了34.11万台,共计4.9亿美元。
虽然,我国的换热器出口数量也不少,但其规模远远小于进口规模。
2022年,我国换热器的进口数量、金额和均价分别比出口数量、金额和均价多44640台、8021.6万美元、245.72美元/台;但到了2022年,进出口间的差距已扩大到75667台、34517万美元和1347.57美元/台。
这说明,我国换热器市场增长的速度远远超过了供应增长的速度。
同时,我国出口的换热器均价平均不到进口均价的一半,2022年更是降到了25以下。
可以想见,我国出口的产品多是附加值低的中、低端产品,而进口的产品多是附加值高的高端产品。
这充分说明我国对高端换热器产品需求旺盛但供应不足的市场现状。
估计十一五期间,我国的换热器进口规模还将维持在一个相对较高的水平(约200~300万台之间),且更加向高端产品集中。
更多行业报告请查阅发布的《2022-2022年换热器行业市场调查及投资询问报告》。
、宇博智业市场讨论员表示,依据中华人民共和国国民经济和社会进展第十一个五年规划纲要,十一五期间我国经济增长将保持年均7.5的速度。
而石化及钢铁作为支柱型产业,将连续保持快速进展的势头,估计2022年钢铁工业总产值将超过5000亿元,化工行业总产值将突破4000亿元。
板式换热器的发展现况和展望

第一章板式换热器的发展现况和展望第一节板式换热器的发展现状一、板式换热器的发展现况:1、概述:最近几十年来板式换热器发展很快,主要表现在以下几个方面。
⑴板式换热器的种类越来越多,技术性能越来越好,应用范围越来越广。
①板式换热器的种类:从板式换热器的连接方式上看:从可拆式板式换热器发展到钎焊式板式换热器。
从半焊接式、全焊接式发展到板壳式换热器。
从板片的形式上看:从对称型发展到非对称型。
从板片的流道上看:从对称流道发展到宽窄流道、宽宽流道。
从板片波纹的深浅看:从波深为3~5mm的一般板发展到波深为2~2.5mm的浅密波纹板。
②板式换热器的技术性能越来越好图1-1表示板式换热器的设计温度、设计压力范围。
•工作温度从可拆式的260℃发展到板壳式的1000℃。
•工作压力从可拆式型的2.5MPa发展到板壳式的8.0MPa。
•传热系数从2000W/m²·k发展至12000W/m²·k。
•最大当量直径28mm。
•最大可拆式单板换热面积4.75m2。
•最大焊接式单板换热面积18m2。
•最小钎焊式单板换热面积0.006m2。
•最大可拆式单台换热面积2500m2。
•最大全焊式单台换热面积10000m2。
•最大接管尺寸500mm。
③板式换热器的应用范围越来越广(见表1-1)。
表1-1 各种类型板式换热器的应用范围⑵板式换热器向大型化、小型化、专业化、多元化、装置化发展。
①大型化大型板式换热器主要用于中央冷却系统(以下简称CCS),该系统集中冷却各种工厂使用的冷却水,并作为发电厂轴承冷却水的冷却器。
板式换热器的容量与工厂的规模,工艺过程等有关,必要的冷却水量从数千至数万m3/h,大型板式换热器可达数十万m3/h,CCS中希望采用尽可能少的台数进行处理,故要求采用大型板式换热器,近几十年,中东地区建设了许多具有世界级规模的LNG工厂,使用过去的冷却塔的冷却方式不能确保补给水,故希望变更为使用板式换热器的CCS方式。
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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、陶瓷的、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内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。 1
按照传送热量的方法来分:间壁式、混合式、蓄热式等三大类。其中间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换的换热器,因此又称表面式换热器,这类换热器应用最广。
间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式和板面式。管式换热器以管子表面作为传热面,包括套管式换热器和管壳式换热器等;板面式换热器以板面作为传热面,包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器等。
2 管式换热器 管式换热器主要有套管式换热器和管壳式换热器两种。 2.1 套管式换热器 套管式换热器是将不同直径的两根管子套成的同心套管作为元件、然后把多个元件加以连接而成的一种换热器,工作时两种流体以纯顺流或纯逆流方式流动。套管式换热器的优点是:结构简单,适用于高温、高压流体,特别是小容量流体的传热。另外,只要做成内管可以抽出的套管,就可清除污垢,所以它也使用于易生污垢的流体。他的主要缺点是流动阻力大;金属消耗量多;管间接头较多,易发生泄露;而且体积大,占地面积大,故多用于传热面积不大的换热器
2.2 管壳式换热器 管壳式换热器又称为列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器,结构一般由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。目前,国内外工业生产中所用的换热设备中,管壳式换热器仍占主导地位,虽然它在换热效率、结构紧凑性和金属材料消耗等方面,不如其它新型换热设备,但它具有结构坚固,操作弹性大,适应性强,可靠程度高,选材范围广,处理能力大,能承受高温高压等特点,所以在工程中仍得到广泛应用。以下是几种常见的管壳式强化换热器。
2.2.1 螺旋槽管换热器 螺旋槽管是一种管壁上具有外凸和内凹的异形管,流体流出管壁时在管壁附近诱发螺旋流动。层流层减薄,同时壁表面起伏强化了流体湍流,加快了由壁面至流体主体的热量传递,强化了传热过程。早期进行螺旋槽管研究的主要有美国、英国、日本,从1970~1980年进行了大量的研究。我国对螺旋槽管的实验研究起步也是较早的,华南理工大学、北京理工大学和重庆大学都对螺旋槽管进行了试验研究,而且都取得显著的成效。目前,无论是从2
传热、流阻、阻垢性能,还是从无相变对流换热和有相变凝结换热,对螺旋槽管的强化传热研究从理论到实际已达到较高水平。
2.2.2 横纹管换热器 1974年前苏联首先提出横纹管,它是一种用普通圆管作毛胚,在管外壁经简单滚轧出与轴线垂直的凹槽,同时在管内形成一圈突起的环肋。流体流经横纹管环槽处能频频发生边界层分离而产生轴向旋涡,强化了流体湍流,旋涡不断生成,保持了连续而稳定的强化作用。横纹管在我国研究较少,只有华南理工大学对此进行了试验研究,研究发现在相同流速下,横纹管流阻比单头螺旋槽管的小。沈阳化工学院与辽宁冷热设备制造公司对横槽纹管进行了开发研制,从而使横槽纹管与螺旋槽管换热器的应用得到同步发展。
2.2.3 螺旋扁管换热器 螺旋扁管是瑞士Allares公司首先提出、美国Brown公司经过改进的一种换热管。这种传热管由压扁和扭转两个过程制成,管子截面和形状都发生了变化,因而流体也随之不断改变方向和速度,使湍流加强,边界层减薄,传热加强。我国梁龙虎经实验研究表明,螺旋扁管管内膜传热系数通常比普通圆管大幅度提高,在低雷诺数时最为明显,达2~3倍;随着雷诺数的增大,通常也可提高传热系数50%以上。
2.2.4 螺旋扭曲管换热器 近年来,螺旋式扭曲管的研制引起了国内外学者的关注。XYKAYCKARA报道过一种高效换热器,其换热管是螺旋式扭曲管,两端为圆形,管子与管子在椭圆长轴处相接触,相互支撑而取消了支撑折流板,这样能保证装置的抗震性,且流体在管程和壳程都发生旋流。我国华南理工大学化机所和武汉化工学院化机系也开发了变截面扭曲管和混合管束。
2.2.5 波纹管换热器 波纹管换热器强化传热机理与螺旋扁管相一致。波纹管能起到温差补偿作用,省掉壳体膨胀节;由于温差应力的作用,换热管能自动去掉表面污垢,使管表面不易产生污垢,具有强化传热和除垢的双重功效,且结构简单紧凑,容易制造,投资少,热率高,故广泛应用于汽-水、水-水换热领域。
2.2.6 内翅片管换热器 3
内翅片管是一种带肋的壁面,1971年美国首先提出内翅片管,用于强化管内单相流体的传热。日本、前苏联等国也进行大量的研究工作。20世纪80年代初,日本日立电缆有限公司研制的翅片管冷凝器,其冷凝效率和螺纹管相比提高3倍以上,同时实验表明这种管子抗油污能力也比较强。翅片管换热器无论对单相对流换热还是对相变对流换热都有很大价值,尤其是当两侧换热系数相差10倍以上,用于卧式冷凝器强化有机蒸汽的冷凝最为优越,翅片管换热器已广泛用于制冷、动力、能源中的冷凝器、空冷器、油冷却器。
2.2.7 缩放管换热器 缩放管是由依次交替的收缩段和扩张段组成的波形管道,在扩张段中流速降低、静压增加;而在收缩段中流速增加,静压减小,流体是在方向反复改变的轴向压力梯度下流动,扩张段产生的漩涡在收缩段中能有效地被利用,且冲刷了流体边界层,边界层减薄,强化了传热。我国华南理工大学提出一种改型缩放管,将每个缩放单元段中的扩张段减到最小,并采用外凸圆弧、内凹弧和直线相连接的方式。同时还对该改进型管进行自然对流沸腾换热特性的实验研究,表明了改进型缩放管的自然对流沸腾换热性能优于普通缩放管。缩放管换热器已在空气预热器、油冷却器、冷凝器、废热锅炉中广泛使用。
3 板面式换热器 板面式换热器不同于一般传热面用管做的管式换热器。它们的共同特点是被用作传热面的板是平板或稍带锥度的伞板,其上有各种凹凸条纹,或有各种不同断面形状的翅片当流体流过板面时就会产生扰动,使边界层减薄造成湍流,从而获得较高的传热效率。相对于管壳式换热器来说,它们具有传热效率高,结构紧凑,重量轻等优点。又由于流体在换热器中无论进行并流、逆流、错流都可以,板片还可以根据传热面积的大小而增减,因此适应性较大,应用日趋广泛。随着对板式换热器研究的不断深入,其形式也越来越多。
3.1 板式换热器 3.1.1 可拆式板式换热器 可拆式板式换热器是将薄的金属板片冲压成为凸凹状,周边张贴合成橡胶类的密封垫片。Laval公司的“按扣”式垫片,垫片直接扣压在板片上;GEA公司的板片,板片槽口上窄底宽呈梯形,垫片与板片槽过盈配合将垫片压紧。开发无粘接剂连接垫片的技术,使板式换热器安装和维修的时间节约80%。我国板式换热器在20世纪80年代得到较大的发展,继四平板式换热器总厂、天津板式换热器厂开发单片面积2m2后,1992年邯郸板式换热器工贸公司试制成功国内最大的300MN板片专用压机,单片面积已达2.7m2。可拆式板式换热器便于拆卸清洗,增减换热器面积灵活,在供热工程中使用较多。但是,一般的可拆卸式板4
式换热器由于本身结构的局限性,使用压力不超过2.5MPa,使用温度不超过250℃,此外还存在流体与密封垫片的相容性问题。
3.1.2 焊接式板式换热器 用焊接结构替代橡胶垫密封,消除了由于垫片材料耐温、耐腐蚀、耐压方面的限制。焊接式板式换热器的组焊板片内部不能用机械方法清洗,且全焊式只能用于不易结垢的介质进行换热,其最大优点是可承受较高温度和压力,没有垫片泄漏的顾虑。焊接式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BAVARIA混合焊接板式换热器,操作压力可从真空到6MPa,单元换热面积可达1480m2以上。Nouvelles应用技术公司发明的Packinox换热器,代替列管式换热器用作炼油厂催化重整装置混合料换热器,并且得到了推广应用,紧凑、轻型的Packinox换热器可用各种合金制成,能提供的表面积为1000~10 000 m2。
3.2 板壳式换热器 欧美发达国家于20世纪80年代起开始竞相开发、研制各种型式的板壳式换热器。板壳式换热器的基本结构与板式换热器相似,但板间距增大,取消了垫片,改用焊接法连接各板,形成通道。板壳式换热器最适合于介质清沽、换热量大和压降小的场合。法国Packinox公司于20世纪80年代首次在催化重整装置中用一台大型板壳式换热器替代传统的管壳式换热器组。20世纪90年代末期,Packinox公司又将大型板壳式换热器用于加氢装置,该公司的产品得到UOP(美国联合油)的认证。而板壳式换热器在中国起步比较晚,1999年兰州石油机械研究所研制成功大型板壳式换热器,并于1999年5月8日通过中国石化总公司鉴定。
3.3 螺旋板式换热器 螺旋板式换热器在国外较早使用在回收废液和废气中的能量等,螺旋板式换热器的构造包括螺旋形传热板、隔板、头盖和连接管等基本部件。流体在螺旋形流道内的流动所产生的离心力,使流体在流道内外侧之间形成二次环流,增加扰动。螺旋板式换热器具有体积小、效率高、制造简单、成本较低、能进行地温差换热等优点,目前的问题是如何能进一步提高该换热器的承压能力。我国从20世纪60年代开始生产螺旋板式换热器,当时主要用于烧碱厂中的电解液加热和浓碱液冷却。如今螺旋板式换热器在我国已形成规模,国家已制定了配套的技术标准,设计制造技术在我国业已成熟。