国内外换热器技术进展
④
２３
国内外换热器技术进展
Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ａｔ Ｈｏｍｅ ａｎｄ Ａｂｒｏａｄ
主摘 悫 机械部通用机械研究所丁Ｋ Ｊ ７２
－７－Ｇ口 ｆ ５－
Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｈｅａｔ—ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｓｈｅｌｌ ｓｉｄｅ ａｎｄ ｔｕｂｅ ｓｉｄｅ ｉｎ ｓｈｅｌｌ ａｎｄ ｔｕｂｅ ｅｘｃｈａｎｇｅｒｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｔｏｗａｒｄｓ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌ ｆｏｒ ｄｅｔａｃｈａｂｌｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ｗｅｌｄｉｎｇ—ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ｉｎｆｌａｔｅｄ—ｐｌａｔｅ ｈｅａｔ ｅｘ—
ｃｈａｎ￣ｅｒ，ａｎｃｌ ｓＰｉｒａｌ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｃｌ ａｂｒｏａｄ． ．，． 键词；管壳式可拆式板式焊接板式鼓泡式螺旋板式击 热蓬
换热器是国民经济和工业生产领域中应用
十分广泛的热量交换设备，随着现代新工艺、新
技术、新材料的不断开发和能源问题的日趋严
重，世界各国已普遍把石油化工深度加工和能
源综合利用摆到十分重要的位置。换热器因而
面临着新的挑战。换热器的性能对产品质量、能
量利用率以及系统运行的经济性和可靠性起着
重要的作用，有时甚至是决定性的作用。目前
在发达的工业国家热回收率已达９６ 。换热设
备在现代装置中约占设备总重的３０ 左右，其
中管壳式换热器仍然占绝对的优势，约７０ 。
其余３ｏ 为各类高效紧凑式换热器、新型热管
热泵和蓄热器等设备，其中板式、螺旋板式、板
翅式以及各类高效传热元件的发展十分迅速。
在继续提高设备热效率的同时，促进换热设备
的结构紧凑性，产品系列化、标准化和专业化，
并朝大型化的方向发展。
ＣＰＶＴ Ｖｏ１．】２ Ｎ０．】】９９５ １管壳式换热器的研究动向
管壳式换热器仍然是当今应用最广泛的换
热设备，其可靠性和可能性已被充分证明。特
别是在较高参数的工况条件下，管壳式更显示
其独有的长处。目前各国在提高该类换热器性 能所开展的研究主要是强化传热，适应高参数
和各类有腐蚀介质的耐腐材料以及为大型化的
发展所作的结构改进。
提高传热系数，扩大传热面积，增大传热
温差是强化传热的三种途径。其中提高传热系
数是当今强化传热的重点。它包括有源强化 （即利用外部能量的机械和流体振动，电场、磁
场冲击的办法，改善流动状态而强化传热）和
非源强化（即改变传热元件本身的表面形状和
表面处理方法，获得粗糙表面和扩展表面；也 有用内插物增加流体本身的扰流来强化传热）
两种。目前用于管壳式换热器的强化传热，多
· ９·
维普资讯 http://www.cqvip.com ·２０· 国内外换热器技术进展
数采用非源强化的办法。
１．１ 采用强化传热管提高传热强度，减少
换热面积，使换热器提高紧凑程度，节省材料， 减缓结垢速度 国内外换热器用强化传热管通常使用螺纹
管和低翅管，我国螺纹管的翅化率一般小于３，
该类管子适用于管内介质给热系数比管外介质 绐热系数大于２倍以上的换热器，试验证明可
以提高传热系数３０ 左右。德国Ｈｄｅ公司的螺
旋槽管，当２３００＜ＲＰ＜１０ 时．传热效率比光管
提高２．３～１１．１倍，当３０Ｏ＜Ｒ ＜１５００时，传 热效率比光管提高２．０～２２倍，充分证明对于
粘性介质Ｒｅ不太高的条件下，使用螺旋槽管
有明显的效果。
瑞典ＡＬＬＡＲＤＳ公司生产的螺旋扁管换 热器，其换热管经压扁再扭转加工成型，管子
的横截面均为长圆形。该换热器管束设计有两
种布置：一种为混合管束；一种为纯螺旋扁管 束。前者用３３ 的螺旋扁管和６７ 的光管混台
排列组成。使用扁管的主要原因是可以用管子
压扁的程度来满足管内介质多种流量下适应的
流通面积．以保证一定的管内流速，使换热器
两侧的流动达到较理想的状态。这种管束不仅 有利于提高传热率，同时混合管束的排列能使
相邻的管子接触良好，互相支撑，从而提高了
抗振能力，其管束布置如图１。
圈ｌ 螺旋扁管换热器管束布置图（上 部为混合管束３３ 扭转扁管布 置，下部为１００ 扭转扁管布置） 我国某炼油厂使用大节距螺旋槽管（节距 般大于６ｒａｍ）换热器经３年运行证明，传热
系数比光管提高８５ 。该管突出的优点是能使
·２０· 管内外同时强化，且由于减少了螺纹管换热管 螺纹槽的二次旋流，又使压力降比螺纹管换热
器要小。
１９９３年沈阳市广厦热力设备开发制造公
司开发的超薄壁（３－－０．５ｒａｍ）不锈钢波纹管换 热器（管子公称直径为 ２５、 ３２、 ３８ｍｍ
等），由于波纹管壁很薄，波峰波谷高度差达
ｌＯｍｍ，换热管可以自由地轴向伸缩，有效地减
小了温差应力对换热器的破坏，其独特的波纹
外形，使其承压能力可达８ＭＰａ。该换热器不仅
强化了管内外的给热，还由于温差作用下的可 伸缩性，使表面结垢容易脱落，因此具有较强
的防垢和自动除垢的能力。 在沸腾强化传热研究中除７０年代开发的
表面高温烧结多孔管，电化学方法成型的管内
多孔管外，目前国内外使用较多的是机加工成
型的表面多孔管。如日立公司的的Ｅ管和改进
型Ｅ。管，德国Ｗｉｅｌａｎｄ Ｗｅｒｋｅ公司的Ｔ管，表
面形成多孔的隧道，增加汽化核心，同时促进
沸腾时强烈的对流给热均有明显的效果。国内
近年开发的碳钢Ｔ管也已成功的应用于重沸 器。紫铜材质Ｅ管应用于氟里昂蒸发器。
在冷凝强化传热方面，日立公司７ｏ年代开 发的螺纹踞齿管（…Ｃ管），机加工方法使翅
片外缘呈锯齿形。德国ＧＥＷＡ公司开发的 ＴｘＶ管其翅片外缘呈Ｖ字型。日本古河电器
工业会社的 ｓ十ｃ”管，即除翅片外缘滚轧有
锯齿外，并相隔一定间距轧制成大节距螺旋槽， 可以使管外玲凝给热强化的同时，使管内给热
也得到强化。我所与华南理工大学共同研制的
氟里昂冷凝器使用了“ｓ＋Ｃ”管 实测传热系
数高达９４００Ｗ／ｍ Ｋ与原使用的螺纹管冷凝 器相比传热系数提高了一倍以上，节省材料达
４０ 。 １．２改善换热器壳侧的传热 传统的管壳式换热器，流体在壳侧流动存
在着转折和进出口两端涡流的滞留区，影响了
壳侧的给热系数。为改善壳侧的流动状态，从 以下两方面开展研究：采用折流杆式换热器。美
压力容器第１２卷第１蛔 盏 睾
皇釜维普资讯 http://www.cqvip.com 压 力 容 器
国在７０年代初为解决换热器管束振动开发了
这种结构的换热器。目前美国已直接应用强化
传热管设计制造折流杆式换热器，如菲利普公
司使用螺纹管作为换热管，不仅解决了振动问 题，而且由于壳侧流动的改善使折流杆换热器
比传统的弓形折流板换热器传热系数提高
３ｏ 左右。管束的压降减少ｊ０ 。因而这种换 热器在各国的应用日趋广泛．且多数用于炼油
厂．到９ｏ年代初至少有１０００余台投入运行。采 用纵流管柬换热器。德国ＧＲＩＭＭＡ公司制造
的一种整圆形折流板换热器（图２），其结构为
折流板上横排管孔，以四个孔为一组将管桥处 铣通，壳侧流体在管桥处沿着轴向流动，避免
了流体因转折引起的滞留区。该公司用不同粘
度的甘油和水混合物进行实验，结果表明在中、
低粘度范围内纵流管束换热器传热效果明显优 于传统的圆缺形折流板换热器
图２整圆形折流板型式
２紧凑式换热器大型化发展趋势
随著强化传热理论的发展和机械加工技术 的提高，国内外出现了许多新型高效的强化传 衰１ ２１·
热表面结构，扩大传热面积，增大单位体积内
的传热面积是当今发展紧凑式换热器的出发 点。除了上述介绍的多种强化传热管和元件用
于换热器外，在现代石油、化工、食品、轻工、 机械、动力等工程中，紧凑式换热器如板式、螺
旋板式、板壳式等也有着相当快的发展，原因
是在强化传热过程中，虽然增大传热温差也是 方法之一，但受到生产工艺、设备条件、环境
条件和系统技术经济指标等的限制。因此通常 采用传热面的布置，改革传热表面结构和尽量
使冷、热流体采用全逆流或接近逆流的流动方
式来提高平均温差，从而实现较为理想的传热 单元布置。下面着重介绍板式和螺旋板式，焊
接鼓泡式等换热器的技术发展情况。
２，ｌ可拆式板式换热器
板式换热器是工业流程中较为熟悉的换热 设备之一，它具有体积小、重量轻、效率高、清
洗方便、使用灵活和便于检修等优点。近２０年
来由于结构的改进，密封垫片材料和密封槽结
构型式的发展，板片大型化制造技术的提高，板
式换热器已从最早的牛奶、啤酒和食品工业向 化工、石油、动力、医药等多领域扩展，其应 用范围已十分广泛。纵观“ＡＣＨＥＭＡ”国际化
工机械博览会参展的厂商和产品，充分说明板 式换热器作为一种高效节能和热回收设备的地
位和应用领域正在迅速扩大和提高。９０年代板
式换热器技术发展的水平和动向为： （１）板式换热器单元和单片面积大型化见 表ｌ。
单片最大 单台换热 单台最大 单台最大物 最高操作 最高操作 热效率 公司名称 面积 面积 容板量 料处理量 压力 温度 ｋｃａｌ／ｍ ，ｈ℃ Ｉｌｌ ／片 ｍ ／台 ＲＩ台 ｍ ／ｈ ＭＰａ
２０００～１００００ ＡＰＶ ４７５ ２５００ ７００ ３０００ ２． （水水） （英国） （试验压力４．Ｏ） ２００ 热回收率达 ９７ ａ Ｌａｖａｌ ２．５ １６０ （瑞典） ２．６ ２２００ （特殊３Ｏ） （特殊２００） ＧＥＡ １８０ （德国） ２．６ ２０００ ３６００ （特殊２８０）
ＣＰＶＴＶｏ１．１２Ｎｏ．１ １９９５ ·２１·
维普资讯 http://www.cqvip.com
翅片式管翅式换热器流动换热性能比较研究
.
翅片式管翅式换热器流动换热性能比较研究
.
摘 要：随着制冷空调行业的发展,人们已经把注意力集中在高效、节能节材的紧凑式换热器的开发上,而翅片管式换热器正是制冷、空调领域中所广泛采用的一种换热器形式。对于它的研究不仅有利于提高换热器的换热效率及其整体性能,而且对改进翅片换热器的设计型式,推出更加节能、节材的紧凑式换热器有着重要的指导意义。
由于翅片管式换热器在翅片结构形式和几何尺寸的不同,造成其换热性能和阻力性能上的极大差异。本文概述目前国内外空调制冷行业中的普遍采用的几种不同翅片类型（平直翅片、波纹翅片、开缝翅片、百叶窗形翅片）的换热及压降实验关联式及其影响因素，对不同翅片形式的管翅式换热器的换热及压降特性的实验关联式进行总结，并对不同翅片的流动换热性能进行了比较。正确地选用实验关联式及性能指标，将对翅片管式换热器的优化设计及其制造提供可靠的依据。
关键词：翅片形式；管翅式；换热器；关联式；流动换热性能
.
1 绪论
1.1课题背景及研究意义
换热器是国民生产中的重要设备，其应用遍及动力、冶金、化工、炼油、建筑、机械制造、食品、医药及航空等各工业部门。例如，过路热力系统中的过热器、省煤器、空气预热器、凝汽器、除氧器、给水加热器、冷却塔等；金属冶炼系统中的热风炉、空气或煤气预热器、废热锅炉等；制冷及低温系统中的蒸发器、冷凝器、回热器等；石油化工工业中广泛采用的加热及冷却设备等，制糖工业和造纸工业的糖液蒸发器和纸浆蒸发器，这些都是换热器应用的大量实例。它不但是一种广泛应用的通用设备，并且在某些工业企业中占有很重要的地位。例如在是有化工工厂中，它的投资要占到整个建厂投资的1/5左右，它的重量站工艺设备总重的40%；在年产30万吨的乙烯装置中，它的投资站总投资的25%。由于世界上燃煤、石油、天然气资源储量有限而面临这能源短缺的局面，各国都致力于新能源的开发，并积极开展预热回收及节能工作，因而换热器的应用又与能源的开发及节约有着密切的联系。在这一工作中，换热器也充当着一个重要的角色，其性能的好坏也直接影响到能源利用的效益。热交换器作为一种利用能源与节约能源的有效设备，在余热利用、核能利用、太阳能利用和地热利用等方面也起着重要的作用。
板翅式换热器的研究进展
２０１３≮ｕ 洁净ｓ空调技术ＣＣ￣ＡＣ 第４期
板翅式换热器的研究进展
第二炮兵工程大学钟雪雪 刘顺波舒明均
摘要板翅式换热器作为一种高效、紧凑、轻巧的换热设备，在很多领域得到了广泛的应用。介绍了板翅 式换热器在翅片传热和流动特性、翅片表面特性以及换热器导流片，封头等方面的研究进展。结合现实中 换热器的发展实际以及理论研究取得的进步，说明了换热器的发展历程。最后提出了将理论分析、实验研 究、ＣＦＤ数值模拟这三种手段巧妙地结合起来，可以更好地研究换热器，这是研究板翅式换热器问题理想 而有效的手段，也是未来的发展方向。 关键词板翅式换热器；翅片；导流片；封头
Ｆｉｎ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｏｆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
Ｚｈｏｎｇ ＸｕＣＸＨＣ．Ｌｉｕ Ｓｈｕｎｂｏ ａｎｄ Ｓｈｕ ＭｉｎｇｉＵＩＩ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｂｒｉｅｆｌｙ Ｆｉｎ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ａｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｃｏｍｐａｃｔ，ｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｉｎ ｍａｎｙ ａｒｅａｓ ｔｏ ｂｅ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ． Ｓ Ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｉｎ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｉｎ ｆｉｎ ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ａｎｄ ｆｌＯＷ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｆｉｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｉｎｄｕｃｅｒ．ｓｅａｌ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｃｌａｓｓ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｅａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｔｈａｔ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ．Ａｔ １ａｓｔ，ｉｔ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ＣＦＤ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｋｉｌｌｆｕｌｌｙ，ｃａｎ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ，ｉｔ’Ｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｉｎ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｄｅａｌ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ，ａｌｓｏ ｉｓ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．
管壳式换热器传热强化及技术进展
文章编号：１００６—４８７７（２００６）０３—００８９—０３ Ｙ嚣 ＴＥＣＨ磁啊匪 圜 Ａｌ置ｊ矗 Ｓｅｌ～■■Ｉ■●●■●■＿
管壳式换热器传热强化及技术进展
方运惠 ，童军杰
摘要：从传热过程出发，分析了传热强化的主要途径，从传 热强化的机理出发，介绍了近年来强化管壳式换热器换热技 术的进展及相关实用情况。 关键词：管壳式换热器；传热强化；技术进展 中图分类号：ＴＥ９６５ 文献标识码：Ａ
随着现代工业的快速发展，对能源的需求越来
越大．而利用高效换热器可以吸收化工、石油生产
过程中存在的大量余热，既节约了能源，又减少了
污染。与板式、板翅式换热器相比，管壳式换热器
由于其适用性广、坚固耐用、密封性较好以及其结
构简单、清洗方便是石油、化工等领域应用最普遍
的一种换热器（占整个换热器设备的７０％以上）。
因此．如何最大限度地利用热能和回收热能，强化 管壳式换热器成为人们所研究的重点之一。
１传热强化的主要途径 由传热过程分析可知，单位时间内传热量如
（１）式所示：
ｑ）＝ＫＡ Ａｔ （１） 可见，增大传热面积（Ａ）、传热系数（ ）和
平均温差（△ｆ ）都可以增大传热量 。
１．１增大传热面积
１）合理优化结构，如采用合适的内外导流
筒Ｉ１１，增大有效传热面积。
２）增大传热的扩展表面，如在管内外增加肋
片或翅片．提高单位容积内设备的换热面积，来增
强换热。
３）将管壳式换热器串联增大换热面积。
１－２增大传热平均温差
传热平均温差的大小主要由冷热两种流体的温
度所决定．当两边流体均为变温的情况下，应当尽
收稿日期：２００５—１１－０９；修回日期：２００５—１１－２４ 作者简介：方运惠（１９７７一），女，重庆巫山人。２００１年７月毕 业于四川大学，助理工程师。 可能考虑从结构上采用逆流和接近逆流的流向以得
到较大的△ｔ 值。
１．３增大传热系数 传热过程中。各热阻与总传热系数关系如下【２】：
Ｒ＝ １＝等枷 箸＋（古蛔。）＋ Ｒ （２）
空调换热器用铝箔表面涂层的研究进展
李彦他等：空调换热器用话蓿表面潆层的研究进展
空调换热器用铝箔表面涂层的研究进展
李彦池，龚红烈 ，粱丙展 （河北省化学工业研究院，河北石家庄０５００３Ｉ） Ｉ搞薹】针对空诵热交换器工作中发生的 水桥” 白粉”、“异珠 三个问题所产生的原因和解决方法进行了简述，撼出对 空诵挠热器用铝箔进行表面涂层是解决以上同题的最佳途径。着重论述了表面涂层的和涂层技术的进展。就表面涂层以及涂 屡技术在我国的应用前量进行了展望。 ｆ关ｔ诩】空调器 铝箔 散热片；涂层 亲水；憎水 Ｉ中圈分类号】ＴＭ ９２５．１ ｆ文献标识码】Ａ （文章簟号】１００３－５０９５（２００２）０１—０００９—０３
１空调发晨趋势豆引发的问置 近十年来，随着人们生活水平的不断提高，家用 空调的需求量迅速增长。据中国家电协会预测，我 国家电工业总体将保持良好的发展势头，主要产品 产量都会有所增长。其中家用空调器在去年８４８ ５９ 万台产量的基础上，今年将以２Ｏ％左右的速度增 长。只有具有体积徽化、重量轻化、性能优化、节能 降耗、绿色健康环保等裁理念的空调，才能请足人们 的需求。这样，对于空调设备的重要工作部件——换 热器也提出了更高的要求。为了获得良好的热工性 能，空调换热器通常采用小片距、复杂片形的铝箔冷 却片与内螺纹圜铜管相接的结构，以强化制冷液与 铜管同的热交换效率。当制玲液通过与冷却片紧紧 相连的铜管时，空气流则沿垂直于该流体方向的冷 却片问通过。由于制冷藏的温度低于空气的露点， 因而高于制玲液温度的空气流入冷却片时，就会使 玲却片问的相对湿度升高，空气中的水分凝聚吸附 在其表面上冷凝成水珠。再则换热器通常是在湿工 况下进行工作．特别是沿海地区受海洋气候和工业 区酸雨的影响，给空调换热器带来了三个问题： 一是“水桥”问题。由于玲却片间距小，当凝露 水珠的高度超过玲却片问距的一半时．两冷却片之 问的水珠就会连接起来．形成牢固的 水桥”，且冷却 片间距越密， 水桥”现象就越严重。“水桥”的出现， 造成玲却片同距堵塞，使空气流动的阻力大大增加， 从而减少了空气流量，风量下降，导致换热器的制冷 ‘桂１执笔 【收薯日期】２蚰１—１２—１ｌ ｆ作者筒舟Ｊ李彦弛（１９６３一）．男．高级工程师．现从事化工科研．生产 经曾及管理工作。 量降低，能耗和噪音增大，最终导致了空调设备的效 率下降。对于冷暖空调，送暖风时，若换热嚣表面的 除霜溶解水不及时排除，还易结成冰块，也增加了通 风阻力和除霜时问，同时缩短了送暖风时问。 二是“白粉 问题。由于空调设备工作时挽热器 的玲却片始终处于干湿循环状态，冷凝水在冷却片 表面长时间停留，起着类似一种氧气浓度差电池的 作用，空气中的氧化物、氮化物、盐类化舍物及其它 污染物质被不断地溶解和浓缩到冷却片表面玲凝水 中，结果加速了水台反应和腐蚀反应，被腐蚀的物质 积聚在冷却片上，不但破坏了挽热器的性能，影响了 机器寿命，而且还伴生出铝、磷、钙等化合橱为主要 成分的“白粉 ，这些“白粉 被气流欢出，污染室内环 境，影响人体健康。 三是“异昧”问题。换热器冷却片处于大面积潮 湿状态，使其成为细菌和真菌的良好栖息地，造成运 行中的空调设备产生真菌臭味，长此以往，也影响到 人们的生存健康环境。 ２解决的途径 空调换热器的玲却片由金属铝制成。从７０年代 开始，国内外相继开展了对铝箔进行预处理，以改善 其表面性能的研究。至９Ｏ年代空调换热器表面涂层 处理技术已大规模用于工业化生产，但有关涂料配 方及工艺控铜等关键仍属外国专利保护范畴，国内 空调厂家多是引进技术或进口已预处理的铝箔。从 资料上来看，对空调换热器用铝箔进行预涂疏水、耐 蚀、抗菌涂层，是解决“水桥 、“白粉”、“异味”问题的 最佳途径。 ２．１改善疏水性 解决“水桥”问题，就是要使凝结水尽快疏导开， 一 一 ． ， ｊ 维普资讯 １０ 柯 北 化 工 ２００２年第ｌ期 不要滞留在冷却片同。目前国内外有两种疏水处理 方法，即亲水处理与惜水处理，两种方法的结果是一 致的。 亲水处理是在铝箔表面形成一层亲水膜，它具 有很强的水润湿性，冷凝水极易沿铝箔表面铺开，不 形成水桥，而是以薄的水膜形态流下去。日本和东 南亚国家多采用这种方法，欧美国家也有采用。 憎水处理是在铝箔表面形成一层憎水膜，它具 有很强的不粘水性，拎凝水集成水珠后，很快流落下 去。欧美国家多采用这种方法。 ２．２提高耐性性 “自粉 问题源于潮湿，要耐蚀就意味着不与水 亲和，反之亲水性好就等于易于腐蚀，导致耐蚀性能 变差。解决的方法通常是在铝箔上形成一层耐蚀 层，耐蚀层要求具有不溶、不熔、耐蚀、耐高温的非晶 态稳定结构，且成膜不可太薄，以免耐蚀性差．也不 可太厚，以免有损于热传导。 ２．３增加抗菌性 消除细菌和真菌采用的是速效杀菌剂，这些杀 菌荆具有长教稳定和耐热特性，且对人体无毒无 害。这些杀菌剂的颗粒应与亲／憎水涂层膜在同一 表面上共存，以保持亲／憎水性和抗菌性能的长期有 效。 ３潦层种类厦组成 ３．１涤屡种类 铝箔涂层相继报导的有化学转化膜涂层、亲水 涂层、疏水涂层。琉水涂层包括铬酸盐涂膜、丙烯基 系树脂涂膜、热塑性树脂涂膜。亲水性涂膜层包括 不含二氧化硅有机树脂系、含二氧化硅有机一无机 复合系、无机水玻璃系、二氧化硅软铝石系。 ３．２组成 铝箔涂层涂料基本由六种组份构成：①润湿分 散剂降低体系的表面张力．保证成膜剂等物质均 匀分散于水介质中。＠成膜剂增加琉水性的．含有 碱性化台物、硅化合物、水溶性有机物树脂等：增加 耐蚀性的，含有胺盐、铬酸盐、氮杂茂及其衍生物、有 机高分子共聚物等；增加抗菌性的．有双（２一吡啶硫 基）一锌一１，１一二氧化物等。③表面活性剂保证 成膜时可与铝箔表面形成以化学键为主的牢固结 构，或亲／憎水膜层能与耐蚀膜层形成良好的以化学 键为主的牢固结合。以此提高成膜剂的成形性和可 涂布性，提高疏水的持久性，以制得稳定的水分散 液。④消泡剂在泡沫体系中产生稳定的表面张力 不平衡，能破坏成膜剂、分散剂、表面活性剂、乳化剂 等物料的表面粘度和表面弹性。⑤助溶剂包括醇 类和溶纤剂，能增加成膜剂在水中的溶解度，降低涂 料的表面张力，增强涂层对铝箔的可润湿性，改善涂 层的外观。＠水调整涂料牯度，满足连续生产的要求。 ３．３潦层膜的特性 涂层膜基本形成方式有喷橡、浸涂、辊涂、淋涂、 刷涂等。可以是亲／憎水、耐蚀、抗菌兼优膜．也有在 铝箔上先形成一个耐蚀层，再在耐蚀层上交联一层 亲／憎水抗菌兼优膜。无论什么方式．所形成的涂层 膜都应具备如下特性： （１）疏水性疏水性应持久稳定。其亲水膜的水 接触角越小越好，通常在１５℃左右；而憎水膜水接 触角应足够大，通常在８０℃左右。（２）附着力按 ＧＢ／Ｔ ９２８６—８８执行，以一级为合格。（３）耐蚀性、 耐清洗性在ＮａＯＨ溶液、汽油、丙酮或其它清洗 剂中浸渍．外观无变化；（４）耐盐雾性按ＧＢ／Ｔ １７７１—９１执行．不低于规定等级中的一级为合格。 （５）耐高温性按ＧＢ／Ｔ １７３５—７９执行，在４００℃环 境中烘烤２ ｍｉｎ涂层无变化。（６）抗溶荆性系在沸腾 （８０－８５℃，５ ｍｉｎ）三氯乙烯或三氯乙烷中浸渍，测 预涂层质量损失，以＜３％为合格。（７）抗挥发性冲 压油浸渍在挥发性冲压油中３ ｓ．取出后３０ ｓ漓干， 然后在１３０℃温度下烘烤３ ｍｉｎ测定接触角＜１５ 。 （８）抗菌性抗真菌、抗细菌．且无污染，无毒副作 用。（９）抗弯性 为加工成形所要求，弯衄时水接触 角不变，涂层膜无明显裂纹。（１０）膜厚度通常为 ０．８～１．２ ，过薄．耐蚀性差；过厚影响铝箔导热，ｕｍ 性能。（１１）膜硬度为保证铝箔加工过程中对模具 无磨损．涂层膜的硬度应小于基底的硬度。 ４结束语 空调换热器用铝箔涂层作预处理。是空调设备 高能、小型、轻化的关键．其琉水、防腐、抗菌及成形 性等不仅可满足生产厂家节材降低成本，并能增加 附加值．延长使用寿命．提高产品质量，同时也满足 了使用者追求节能降耗、绿色环保、维护方便、价位 合理的需求。新一代家用空调已采用内螺纹曾、疏 水膜、甩水装置和电脑遥控４项新技术。其中内螺纹 管增加了散热面积．琉水膜降低了冷凝水的集结。 这两项技术提高了热交换率，保证了热交换器的风 路畅通。甩水装置将冷凝水甩于散热的冷凝器上， 使冷凝水受热蒸发，解决了冷凝水漓漏影响环境的 问题；电脑遥控则实现了调温、调风、定时、除湿等功 能的自动化，无需费力。此外，负离子发生器、超低 （下转第１２页）
2022年行业分析石化专用和通用设备装备技术发展趋势(一)
1 石化专用和通用设备装备技术发展趋势(一)
你可能感爱好的关于石化的讨论报告：2022-2022年石化原料市场行情监测及投资可行性讨论报告2022-2022年石化仓储市场行情监测及投资可行性讨论报告2022-2022年中间石化产品市场行情监测及投资可行性讨论报告2022-2022年中国石化物流行业市场进展现状及投资前景猜测报告2022-2022年石化物流市场行情监测及投资可行性讨论报告查看更多报告
先进的石化生产工艺过程要靠先进的石扮装备来实现。因此，石化生产技术开发要与装备技术开发并重。本文对几种典型的石化专用和通用设备的技术现状及趋势进行了介绍。
我国化工装备经过20多年的努力，取得重大技术研制成果。其中的催化裂化、加氢精制、聚乙烯等主要生产装置所需的关键装备，已达到了国际先进水平。削减了我国对化工装备进口的依靠度，降低了建设投资和生产成本，对促进石化工业进展起到重要的作用,同国外相比，我国化工装备还有不少差距，主要是化工生产技术进步与设备技术开发脱节，重大设备的软件技术开发差距较大：设备技术开发跟不上工艺技术进展的速度，重工艺、轻设备的现象存在；基本上停留在仿照开发的地步，开发具有自主学问产权的专有技术的力量弱；设备开发还不能做到专业化、系列化；设备设计和制造水平、设备质量和牢靠性还有待进一步提高。随着化工工艺的进步和进展，对化工装备
2 提出了更高要求。必需加大装备的开发力度，把握装备的核心技术，形成一批具有自主学问产权的装备，做到性能先进、质量牢靠、高效节能、经济平安，满意化学工业的进展需求。
一．石化专用设备
石化专用设备主要包括反应设备、塔器、换热设备、工业炉、储运设备和专用机械等。
反应设备
反应器：是进行化学反应过程的“心脏”设备。其进展趋势各不相同，国际上向着由阅历放大走向数学模拟放大，实现大型化、高效化、结构简洁化、操作自动化，讨论方法趋向综合化方向进展。
催化裂化反应器：国内的制造技术基本上达到了国际先进水平，广泛应用于各个炼油厂。
换热器文献综述
管壳式换热器强化传热研究
摘要：从管程强化和壳程强化两方面论述了管壳式换热器强化传热技术的机理，指出了管壳式换热器今后发展中的主要方向;同时对换热器的防腐措施以及改进动向作了介绍。
关键词：强化传热;管壳式换热器;防腐
Abstract: shell and tube heat exchanger was discussed from two aspects of the strengthening of
the tube side and the strengthening of the shell to strengthen the mechanism of heat transfer
technology, pointing out that the main direction of future development of the shell and tube heat
exchanger; heat exchanger anti-corrosion measures well as improved trends were introduced.
Keywords: heat transfer enhancement; shell and tube heat exchanger; anti-corrosion
引言
管壳式换热器是当今应用最广泛的换热设备，它具有高的可靠性和简单易用性。特别是在较高参数的工况条件下，管壳式更显示了其独有的长处“目前在提高该类换热器性能所开展的研究主要是强化传热，适应高参数和各类有腐蚀介质的耐腐材料以及为大型化的发展所作的结构改进。
一、换热器的强化传热研究
换热器的强化传热就是采用一定的措施增大换热设备的传热速率，力图用较少的传热面积或体积的设备来完成传热任务。各种强化型换热器在石油、化工、制冷、航空、车辆、动力机械等工业部门己得到广泛应用。强化传热已被学术界称为第二代传热技术。换热器的强化途径主要有:提高传热系数，扩大传热面积，增大传热温差等[1]。其中提高传热系数是当今强化传热的重点。传热系数的大小主要取决于换热器中两种流体的对流传热系数、污垢层的热阻和换热管管壁的热阻等。一般情况下热管管壁的热阻比较小，可以忽略不计，而主要通过在管内装入各种强化添加物(内插物)，设置挡板，增强湍流强度和延缓污垢层的形成等措施，达到提高传热系数的目的。在实际的操作过程中可以通过强化管程传热和强化壳程传热两个方面强化换热器的传热[12]。
我国大型换热器的技术进展
第４９卷第１０期
２０ １ ３年５月 机械工程学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｖｌｏ１．４９
Ｍａｌｖ ＮＯ．１Ｏ
２ ０ １ ３
ＤｏＩ：１０．３９０１／ＪＭＥ．２０１３．１０．１３４
我国大型换热器的技术进展水
陈永东 ，２ 陈学东 ２
（１．合肥通用机械研究院合肥２３００３１；
２．国家压力容器与管道安全工程技术研究中心合肥２３００３１）
摘要：大型管壳式换热器、缠绕管式换热器、板壳式换热器在我国许多工业领域的应用日益增大。介绍与大乙烯、大炼油、大 型煤化工等成套装置相适应的大型管壳式换热器、缠绕管式换热器、板壳式换热器的技术难点。大型管壳式换热器传热流动特 性与结构设计的协同性研究、超长换热管材料的技术要求、大型管板的设计与制造技术等方面在十一五期间都取得了显著的进 展。大型多股流缠绕管式换热器、低焊接残余应力镍基合金对接焊接接头的高压缠绕管式换热器、组合结构的低温甲醇洗装置 原料气冷却器等大型缠绕管式换热器产品的研制相继取得成功。兼顾流体分布与传热性能的换热板片、整板分次步进模压成型 工艺、氩弧焊／电阻焊焊接工艺、新型进料喷雾分布器等关键技术为超大型板壳式换热器的国产化提供了保证。本文还列举了大 型换热器具有代表性的典型产品。我国已能生产换热面积超过１０ ０００ ｍ２的管壳式换热器、换热面积超过７ ０００ 的缠绕管式换 热器，换热面积超过１０ ０００ ｍ２的板壳式换热器，并在煤化工和石油化工装置上得到成功应用。从混合介质的实际相变机理研究、 高效传热元件的采用和可靠性研究等方面指出了大型换热器在国产化进程中存在的不足之处和发展方向。
关键词：大型管壳式换热器缠绕管式换热器板壳式换热器技术进展
中图分类号：ＴＫ１７２
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ Ｈｅａｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｉｎ Ｃｈｉｎａ
ＣＨＥＮ Ｙｏｎｇｄｏｎｇ ， ＣＨＥＮ Ｘｕｅｄｏｎｇ ，
微通道换热器在空调应用中的现状探究
微通道换热器在空调应用中的现状探究
作者：郑立新
来源：《科学与技术》 2019年第4期
■郑立新
摘要：在全球气候变化的背景下，空调已经成为人们日常生活的必备用品，而微通道换热器在空调方面的应用课题更是越来越受到业内人士的重视。本文首先介绍了微通道换热器的技术特点，然后对微通道换热器在空调领域的应用优势进行了详细的阐述，最后对当下微通道换热器在空调领域的应用现状进行了问题分析并提出了建议，旨在为微通道换热器的研究提供新的思路。
关键词：微通道；换热器；空调
一、微通道换热器的技术特点
微通道换热器因其微尺度传热的技术优势在我国电子领域得到了越多越广泛的应用，与早期的换热器相比较，当下的微通道换热器使用起来更加方便且能够产生良好的传热效果。通常情况下，微通道换热器包括芯片和工业两种，前者的结构形式较为突出，后者所采用的材料较为特殊。目前，芯片微通道换热器主要采用平板错流式结构，通过应用激光法和热压法等技术来实现换热功能，而工业微通道换热器所采用的材料为铝，通过电镀技术来实现制冷空调的换热功能。由此可见，微通道换热器的用途不同，所采用的制造材料和加工技术都存在较大差异。
二、微通道换热器在空调应用中的先进性
（一）换热效果较高
微通道换热器之所以在空调领域得到了较为广泛的应用，其最重要的原因之一是微通道换热器具有远高于早期换热器的高效率。微通道换热器得益于其自身较为特殊的结构，使其内部单位体积流体的接触面积大增，从而大幅度提高了微通道换热器整体的换热效率，同时，微通道的边界层较厚，大幅度降低了换热器的热阻能力，这一独特的内部结构在很大程度上提升了微通道换热器的传热系数。由此可见，微通道换热器的换热效率远远高于早期的换热器，使其在空调领域范围内应用的效果更好。
（二）承压能力好
微通道换热器的制造工艺是传统的焊接技术，再加上其自身零件的体积都进行了微型处理，因此，其整体结构相对较为集中，与早期的换热器相比具有所占空间较少的特点。由此可知，微通道换热器的管道半径较小，从而提升了微通道换热器承受压力的能力，这对于空调领域的制冷性能的提升十分有利。
螺旋板式换热器
WORD完美格式
专业知识编辑整理 螺旋板式换热器
螺旋板式换热器是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片，然后叠装，用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过。冷热流体依次通过流道，中间有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热。
本设备由两张卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。
在壳体上的接管采用切向结构，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。
基本结构：
(1)波纹形状的换热板片
(2)夹板
(3)夹紧螺栓
(4)盖板
(5)冷流体进口
(6)热流体出口 WORD完美格式
专业知识编辑整理 结构图1所示：
设计方法：
（1）板型选择
1、I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性。
2、II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。
3、III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两个通道可拆开清洗，适用范围较广。 WORD完美格式
专业知识编辑整理 （2）基本参数
相变储热换热器文献综述
相变储热换热器文献综述
1引言
在工业生产中，为了实现物料之间热量传递过程的一种设备，统称为换热器。它是化工、炼油、动力、原子能和其他许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备。对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。通常在化工厂得建设中，换热器约占总投资的10~20%。在石油炼厂中，换热器约占全部工艺设备投资的85~40%。
在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝等。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺上的需要。由于使用的条件不同，换热设备又有各种各样的形式和结构。另外，在化工生产中，有时换热器作为一个单独的化工设备，有时则把它作为某一个工艺设备中的组成部分。其他如回收排放出去的高温气体中的废热所用的废热锅炉，有时在生产中也是不可缺少的。总之，换热器在化工生产中的应用是十分广泛的，任何化工生产工艺几乎都离不开它。
2换热器发展历史简要回顾
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。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新材料料制成的换热器开始注意。60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。