大型换热器的技术进展
2023年板式换热器市场份额
准确
2024年，中国板式换热器市场规模达到9.90亿元，在过去一年中，市场同比增长16.42％。
根据国家能源局的报告，2024-2024年，中国板式换热器市场份额分别为39.99％，46.94％，50.09％。
从市场份额的变化来看，随着板式换热器技术、工艺技术在新材料、新技术的不断改进，板式换热器市场的份额仍在逐步提升，2024年增长至50.09％，相比2024年增加了3.15%。
在2024年，板式换热器市场的主要竞争对手包括美的、海尔、格力空调、惠而浦、夏普空调、奥美克空调、科迪换热器、柯尔换热器和阿特换热器等。
其中，美的换热器市场份额最大，达到21.13％，海尔换热器市场份额达到18.01％，这两个品牌在2024年板式换热器市场中占据主导地位。
此外，国内外大型空调企业在2024年继续引入新材料和新技术，更新产品线。
此外，用于生产板式换热器的多层塑料材料以及多层热交换器新工艺的推出，使得板式换热器可以更好地适应复杂的空调环境，以及改善能量和热能利用率，以满足客户对更高效节能和环保的需求。
上述因素促使2024年来，中国的板式换热器市场份额提升，多层塑料材料和多层热交换器新工艺也受到更多空调企业的。
管壳式换热器传热强化及技术进展
。
何防止或延缓垢层 的形成或使污垢层清洗方便。当 ｈ和 ｈ 差别不大时 ，最好能同时提高两流体 的对流 ； 。
换 热 系数 ；而 当两者 差别 较 大 时 ，要 设法 增 大换 热 系数较 小 的一项 。 ２ 管壳 式换 热器传 热 强化 技术 进展
筒Ｉ １ １ ，增大有效传热面积。
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及管 内液体的沸腾和管外气体的冷却。其强化机理
是流体在管内流动时 ，沿螺旋槽运动产生局部二次 流 ，有利于减少边界层 的厚度 ，还有一部分流体沿 着轴 向运动 ，产生漩 涡引起边界层 的分层及边界层 分离 。其传热性能较光滑管提高 ２４ 。 ～倍
２２ 强 化壳 程换 热 ．
２ ）横纹管（。横纹管 其形 状为管壁被挤压成 ４ ， ５ １
与管子轴线成 ９ 。 ０的横纹 ，在管壁 内形成一圈一圈
突出的圆环。用以强化管 内气体和液体 的传热及管 内气体 的冷凝。当流体流经横纹管的圆环时 ，在管
壁上形成轴向漩涡 ，增加 了流体边界层 的扰动 ，有 利于通过边界层传递热量 。当漩涡将要消失时 ，流
６ ）锯齿形翅片和花瓣形 翅片１ ８ １ 。锯齿形翅片与 螺旋槽纹管相 比，翅片距更密 ，翅片外缘开有锯齿 缺 口，其传热面积更大 ，由于翅片顶部呈错开锯齿
状 ，促进 了冷凝液 体 的对 流换 热 ，是光滑 管 的 ６
倍 。花瓣形翅片是一种特殊的三维翅片结构强化传 热管。其形状是翅片从翅顶到翅根都被割裂开 ，翅 片侧 面呈 一定 的弧线 ，从侧面看 ，各翅片成花瓣 状 。其肋化系数是光滑管的 ２ 倍 ，增 大了换热面 ． ５ 积 ，冷凝传热系数为普通滑管的 ５ １ 倍 。 ～ ８
2024年换热器市场分析现状
换热器市场分析现状一、市场概述换热器作为热交换领域的重要设备，广泛应用于工业、建筑、能源等领域。
换热器市场呈现出蓬勃发展的态势。
本文将对换热器市场的现状进行详细分析。
二、市场规模换热器市场近年来呈现稳步增长的趋势。
根据市场调研数据显示，2019年全球换热器市场规模达到XX亿美元，预计在未来几年内将持续增长。
其中，工业领域是换热器市场的主要应用领域，占据了市场总规模的XX%。
三、市场竞争格局目前，全球换热器市场竞争格局较为分散，市场上存在着众多的换热器生产企业。
这些企业在产品技术、品牌知名度、市场份额等方面存在差异。
在全球市场中，一些大型跨国公司占据主导地位，比如艾默生电气、西门子、阿尔斯通等，这些企业以其雄厚的技术实力和全球化经营优势在市场中具有竞争优势。
此外，一些地区性的换热器企业也在市场中扮演着重要角色，例如中国的海螺集团、美国的卡特彼勒公司等。
四、市场发展趋势1. 技术创新驱动市场增长随着工业生产的不断发展和能源效率要求的提高，换热器市场面临着日益严峻的挑战。
技术创新成为推动市场发展的主要驱动力。
目前，高效节能换热器、全焊式换热器、螺旋板换热器等新型产品逐渐崭露头角，成为市场的热门产品。
这些产品具有换热效率高、结构紧凑、占用空间小等优势，受到市场的广泛认可。
2. 环保节能需求促进市场增长环保节能已成为全球关注的热点议题，换热器是提高能源利用效率的重要设备。
随着国家对环保节能政策的不断加强，换热器市场得到进一步推动。
新型换热器产品的问世，进一步满足了环保节能需求。
例如，采用高效传热材料和节能设计的换热器、提高传热效率的改进型换热器等，受到市场的广泛关注和需求。
3. 区域市场发展不平衡尽管全球换热器市场总体呈现增长态势，但不同地区市场发展却存在不平衡现象。
发达经济体市场规模相对较大，换热器产品更新换代较快，市场上消费者对高端技术、高品质产品的需求较大。
而发展中国家市场规模较小，由于资金和技术条件限制，换热器产品较多依赖进口。
新型高效换热器的技术进展及其应用探析
新型高效换热器的技术进展及其应用探析摘要：换热器是化工、石油和制药等多种行业必备设备，同时也是这些行业中运用最广的单元设备，所以其对化工、石油和制药等行业在现代社会中的发展起着尤为重要的作用。
而为了保证新型高效换热器更好的为各个行业服务，本文针对信心高效换热器的技术进展及其在现实生活中的应用进行探索和讨论，并简述的国内外所开发的各种高效换热器的研究进展，为国内的对新型高效换热器的应用而提供思路和可行路径。
关键词：新型高效；换热器；换热器有被人们称之为热交换器，其是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，其在化工、石油和制药等行业中占据着重要的地位，甚至是无法离开换热器而存在。
因为换热器的应用极为广泛，并且有自己的特点，比如说：在化工生产过程中，换热器的存在可以作为加热器、冷凝器、蒸发器等存在。
所以说换热器对各个行业在现代生活中的发展极为重要。
因此企业需要尤为重视换热器对时代发展的作用及意义，并深入分析其对现代科技设计的发展所做出的贡献，如：强化热传递的发展、改变手工计算设计的方法等。
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，同时也是提高能源利用率的主要设备之一，并且根据研究统计，换热器在石油和化工领域所占市场份额最大，其所占总投资的40%左右。
但是国内的换热器都还存在一定的问题，如：国内换热器绝大多数都采用了传统结构的形式，进而导致换热器存在效率低和流体阻力大等缺陷，进而限制了换热器在国内的发展。
但是对于国内各个化工、石油等行业的发展，以及生产装置容量的逐渐扩大，原有的换热器已经不再适用于企业的生产需求。
而为了有效推进各个行业的发展，而有效降低企业的能耗，并为企业提供最大的经济效益，新型高效换热器的技术研究已经迫在眉睫。
一、国内外换热器的分类由于介质、工况、温度、压力的不同，进而导致换热器的出现了很多的种类，比如说：根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式等多种形式，如：夹套式换热器、沉浸式蛇管换热器和喷淋式换热器等。
大型管壳式换热器设计制造技术
（）根据 现有设 备及 生产 实 际情 况 ，设计专 用 ３
锤 头辅 具 。
（） 统 计 近 两 年 管 板 生 产 记 录及 质 量 检 验 结 ４ 果 ，分析 大型 管板 的缺 陷的位 置及缺 陷 的形 式 ，并
结合水压机生产管板锻件各工序的工艺特性后 ，提
通过 以上措施 ，制定 出合 理 的锻造 大型带 凸缘 管板 锻件 的工艺 方案 和锻后 热处 理工艺 方案 ，并 在 实 际 生 产 中得 到 很 好 的应 用 ，保证筒体环缝错边量。采用机械加工 ４ 方法加工筒体端面 ，环缝错边量要求 ≤２ ｍ，筒 ｍ 节装 配纵缝 时 ，在 筒节 两端采 用专 用工装进 行 刚性
１ ０ｔ。 ５
为保证管束装配在卧式状态下顺利进行 ，专门 设 计穿 管辅 具 导 引头 和管 束装 配 专 用工 装 。此 外 ， 为保证装配的顺利进行 ， 对管束 、折流板、管板的
装 配过程 进行模 拟分 析 ，通 过反 复修改 和论证 装 配 工 艺流程 ，实 现 了产 品 的顺 利装 配 。
板堆 焊变形 进行 了预测 和分 析 ，并 在此基 础上 ，采
（）确定合理的折流板 （ ６ 支撑板）管孔间隙。 最 终根 据 Ｇ ５ 管壳 式 换热 器》 附 录 Ｅ Ｂ １ １《 （ 管束振动）及 Ｔ Ｍ 一 ９ ９ Ⅵ章 （ Ｅ Ａ １９ 第 流体诱导振 动）相关要求 ，通过核算换热管最低固有频率、临 界横流速度 、卡门漩涡频率及紊流抖振频率与换热 管最低固有频率之 比值及管束间横流速度与临界流 速之比值等参数 ，排除管束振动隐患。
卷曲次数 ，保证同一规格的筒节上辊压力和卷 曲次 数 一 致 。装 配 筒 节 纵缝 及 校 圆后 ，对 每 个 筒 节 的 上 、中 、下三个位 置进 行盘 圆测量 。 （）筒体 纵缝 装配 时严格控 制纵 缝错边 量 和装 ３
我国大型换热器的技术进展
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｌ ａ ｒ ｇ ｅ － ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ — ａ ｎ ｄ — ｔ ｕ ｂ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ （ Ｓ Ｔ ＨＥ ） ， ｓ ｐ ｉ ｒ ａ ｌ ｗ ｏ ｕ ｎ ｄ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ （ Ｓ ＷＨＥ ） ａ ｎ ｄ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ・ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｒ （ Ｐ Ｓ ＨＥ ） ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｍａ ｎ ｙ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ｕ ｌ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｘ ｃ ｈ ｎｇ ａ ｅ ｒ ｓ ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ － ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｅ ｈｙ ｔ ｌ ｅ ｎ ｅ ，
超大型管壳式固定管板换热器研制难点和新技术开发应用
换热 管连 接接 头 的可靠性 。同时为 了确 保焊 接接 头 的质量 ， 在制 造 前 研 制单 位 用 工 艺 评定 管 和管
４ ， ３ １ ． ７ ５ ０ ｍ ｍ×１ ． ６ ５ １ ｍ ｍ 薄壁 双 等 级 不锈 钢 钢 管 ，
次。
壳程 （ 管程 ） 设计 温度 换热 管数量 壳程介 质 管程介 质
管板 规 格 换 热管 规格 管板材 料 换 热管 材料
６ ２ ８ ３根 冷却 水 环氧 乙烷 等工 艺气
， ４ ４ ０ ８ ４ ａ ｒ ｍ（ 上） ／ ， ４ ４ ０ ９ ６ ｍ ｍ（ 下）
×１ ６ ０ｍｍ
兼有 塔设 备 的功能 ， 不但 承 担着换 热 功能 ， 还有 传
声 振 动 。在 换 热 设 备 大 型 化 的 过 程 中 ， 管 束 振 动 问题 更 需 要 重 视 。 由 于 壳 程 流 体 横 向 穿 越 管束 时 ， 管 子 受 到 卡 曼 旋 涡 和 紊 流 抖 振 的 影
质 的功能 。从 Ｅ Ｏ反 应 器 气／ 气 换 热 器 来 的 含 有
｝ 周志斌 ， 男， １ ９ ７ ７年 ９月 生 ， 工 程 师 。浙 江 省 宁 波 市 ， ３ １ ５ ２ ０ ７ 。
第４ １卷
第 １期
化
工
ห้องสมุดไป่ตู้
机
械
１ ０ ５
本 换 热器换 热 管与管 板 的连接 接头 采用 了密
径均 为 ４ ０ ０ ０ ｍ ｍ， 壁厚 ３ ０ ｍ ｍ。管束 部 分 由上／ 下
管板 、 折 流板 、 支持 板 、 筒节 、 接管 、 拉杆、 定 距管 和 连接 板组 成 ， 属 超 大 型 管壳 式 换 热 器 。此 换 热 器
我国大型换热器的技术进展
我国大型换热器的技术进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长以及环保意识的日益加强，换热器作为能源转换和利用过程中的关键设备，其技术发展和应用创新在我国工业领域具有举足轻重的地位。
本文旨在深入探讨我国大型换热器的技术进展，分析其在材料、设计、制造及运行控制等方面的最新研究成果，并展望未来的发展趋势。
文章首先将对换热器的基本原理、分类及其在工业领域的应用进行简要概述，为后续的技术进展分析提供基础。
随后，将重点介绍近年来我国在大型换热器技术研发方面所取得的突破，包括新型材料的开发、先进设计理念的提出、制造工艺的改进以及智能化运行控制技术的应用等。
还将对大型换热器技术在我国工业领域的应用案例进行剖析，以展示其在实际生产中的成效和潜力。
文章将对我国大型换热器技术的未来发展进行展望，提出针对性的建议，以期为我国工业领域的节能减排和可持续发展贡献力量。
二、大型换热器的主要类型及特点大型换热器是工业领域中用于实现热能传递和转换的关键设备，其种类繁多，各具特色。
在我国，随着科技的不断进步和工业需求的日益增长，大型换热器的技术也得到了显著提升。
目前，我国常用的大型换热器主要包括管壳式、板式、螺旋板式、热管式以及蓄热式等几种类型。
管壳式换热器以其结构稳固、适应性强、处理能力大等特点广泛应用于石油、化工、电力等行业。
板式换热器则以其紧凑的结构、高效的传热性能、易于清洗和维护等优点在食品、医药、制冷等领域得到广泛应用。
螺旋板式换热器则因其结构紧凑、传热效果好、承压能力强等特点，在化工、石油、食品等行业得到广泛使用。
热管式换热器以其独特的热传导方式，实现了高效、快速的热能传递，被广泛应用于太阳能、余热回收、电力等领域。
蓄热式换热器则以其能够实现热能储存和释放的特性，在节能减排、提高能源利用效率方面发挥了重要作用。
各类大型换热器各具特点，适应于不同的工业环境和需求。
随着我国工业结构的优化升级和环保要求的提高，大型换热器的技术研发和应用也将不断向高效、节能、环保方向发展。
我国换热器行业概况研究
我国换热器行业概况研究1、行业发展概况换热器，是指在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备，又被称之为热换器、热交换设备。
换热器的主要作用是在工业生产中，将热量从温度高的流体传递到温度低的流体，以满足工艺条件的需求。
能源消耗已经成为人类可使用资源的一大难题，随着世界上能源危机的不断加剧，高效节能换热器的出现为这一问题打开了新的突破口，并迅速在石油、化工、动力等行业发展起来。
换热器是实现工业生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备，在化工、石油、电力、动力、制冷、食品等行业中大量应用，在社会生产生活中占有重要的地位。
同时，换热器在工业二次能源开发利用、余热回收和节能环保等方面的应用，对经济和环境的可持续发展有着积极的作用。
下游产业广阔的市场对换热器产品有着持续增长的市场需求，换热器产品的种类和功能也趋于多样化。
发展高效节能的换热技术与设备对实现工业节水、节能具有重要意义。
随着国家对节能环保的重视程度越来越高，换热器行业也将发挥出更加重要的作用。
此外，我国换热器产业在技术上与国际先进水平仍有较大差距，在产品功能和技术的创新上有较大的潜力。
换热器行业是一个成熟产业，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长，具有良好发展前景。
2、行业竞争格局目前，由于技术等方面落后于国外先进水平。
我国国产品牌的换热器产品在市场竞争中处于劣势。
高端市场主要被外资品牌抢占，而国产品牌的换热器主要的市场则是中低端市场。
在换热器领域，国内企业数量众多，而大量外资企业也已经完成在中国的布局，市场竞争非常激烈。
在换热器运用最为广泛的空调、制冷行业，瑞典的阿法拉伐（AlfaLaval）等外资换热器品牌占据了其中较大的市场份额。
行业的主要企业介绍如下：（1）无锡鑫盛换热器科技股份有限公司该公司成立于2001 年7 月2日，注册地址为无锡市滨湖区马山霞光路1 号。
我国换热器的技术进展
B2 5 3一Gr0 A 巧 一7/ r 1 72 5 0 G'2 X B2 5 3一G 7 2 A 1 0 r0 55一7 2 7 , G /
B2 6 2一C B2 5 3一G 7 2 r0 B2 5 3一G 7 2 r0
D 20 66 N 0 x 2 2
D 4 0 义洲 N5 x
量很高; 酸性水含有大于7%的硫化氢. 0
目 前正着手对其中的部分标准进行修订, 并起 草板翅式换热器的国家标准.
3 材料
伴随着结构的革新, 换热器的发展很大程度表 现在新材料的采用上. 许多应用场合存在严重的腐 蚀现象, 除采用一定的表面 技术和电 化学技术外, 选 用耐蚀新材料也是发展的另一途径. 31 超级双相不锈钢换热器的制造成功 . 由于普通的 8 8 1一 型奥氏体不锈钢在6℃以上 0 中 性氯化物溶液中容易发生应力腐蚀破裂, 在微量 氯化物及硫化氢的工业介质中使用此类不锈钢制造 的热交换器, 蒸发器等设备都存在着产生应力腐蚀 破裂的倾向.国外的使用实践表明, 超级双相不锈 钢在此类环境中具有非常大的应用前景.随着我国
B5 6 8一G7 2 0
贫液初冷器 再生塔再沸器
冷却水/ 醋酸
蒸汽/ 醋酸
2 0 2 R 0
B8 5 2一G
2 0
A 1 一 7/ 55 0
B8 5 2一G A 1 一 ?/ 55 0 G 72 r0
D 30 0 1 N 0 x 6 3 D 10 2 0 N x 7 5 3 D 10 42 N x 8 0 2
表 1 我国换热器标准体系表
管壳式换热 器
} B5 1 9 ( G1 9 卜 9 管壳式换热器》 J/ 4 1 B T 7 5一9 2 < 固定管板式换热器型式与 基本参数》 J/ 4 1 B T 7 6一9 2 仁 立式热虹吸式重沸器型式与基本参数》 J/ 4 1 B T 7 4一9 2 ( 浮头式换热器型式与基本参数》
小管径大型换热器胀管烘干工艺难题及解决方法
T ec hnol ogy技术空调系统设计与分析小管径大型换热器胀管烘干工艺难题及解决方法许长波林水雄郑紫开朱波(广东美的暖通设备有限公司，广东美的制冷设备有限公司佛山528000)摘要：小管径大型翅片换热器制造技术是业界难点技术，目前仅在世界先进的中央空调制造企业实施。
本文基于我司中7宽片G型换热器制造技术突破实现产品研制的实践，介绍胀管和烘干工艺难题，通过分析论证，提出解决方法。
其中重点是换热器胀管完成后，使用液压二次扩杯口方法解决折管问题，固定175。
C烘干温度，不同长度换热器调整预先吹气时间和烘干速度方法解决烘干挥发油问题。
关键词：小管径；大型换热器；胀管；烘干；工艺T he pr obl e m and s ol ut i on about t he cr af t of expa ndi ng t ube and st ovi ng on l ar ge f i n heat exchanger i n sm al l di am et erC h an gbo X u Shuixi ong Li n C hon gkai Z h eng B o Zhu(G D M i d ea．H eat i ng＆V ent i l at i ng E qu i pm ent C o．，L TD，G D M i de a A i rqonditi oning E qu i pm ent C o．，Lt d f os han528000)A bst r act：T he m anuf a ct ur e t e c hnol ogy of l ar ge f i n hea t e xc hanger i n sm al l di am et e r i s t he di ff i cu l t t echnol ogy i n i ndust r y，w hi ch is cur r e nt l y onl y i m pl em ent e d i n t he w or l d’s advanc e d cent r al ai r—condi t i oni ng m anuf ac t ur i ng e nt er pr i s es．B as ed o n t he pr act i ceof t hep r odu ct devel opm ent w i t h t he br e a kt hr ough of ou r c om pany’s m a nuf a c t ur i ng t e c hnol ogy i n 巾7w i de bl ade G t ype heat exchanger，t hi s pa pe r i nt r od uces t he cr af t pr obl e m a nd s ol ut i on of exp and t u be a nd s t ov i ng t hr ough exper i m e nt s．The em phas i s ar e t he pr obl e m t hat how t o us et he m et hod of se condar y hyd r aul i c e dge expa ns i on t o s ol ve t he f ol di ng i n t ub es a ft er t he com pl e t i on of t he e xpe ndi ng t u be i n heat e xc ha nge r，a nd t he pr obl e m t hat how t o us e t he m et hod of adj ust i ng t he a dvance bl ow i ng t i m e a nd dr yi ng s pe ed ac cor di ng t o t he heat e xcha nge r s w i t h di ff er ent l en gt h t o s ol ve t he com pl et e dr yi ng of t he vol at i l e oi l i n a f i xed dr yi ng t e m pe r a t ur e of175。
扭曲椭圆管换热器技术进展及其应用
２１ ０ ２年 １ ０月 Байду номын сангаас
化 学 工 程 Ｃ Ｅ ＩＡ Ｎ Ｉ Ｅ ＲＮ Ｃ Ｉ Ａ） Ｈ Ｍ Ｃ ＬＥ ＧＮ Ｅ Ｉ Ｇ（ Ｈ Ｎ
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扭 曲椭 圆管换 热 器 技术 进 展 及 其 应 用
谭 祥辉 ，朱 冬生 ，张 立振 ，曾力 丁 ，成取 林
２ Ｎ ｎｏｇＳ Ｆ ｃｉｅｙＥ ｕｐ ｅ ｔ ｔ． Ｎ ｎｏ ｇ ２ ５ ０ Ｊ ｎ ｓ ｒｖ ｃ ， ｈｎ ） ． ａ ｔ Ａ Ｅ Ｍａｈｎ ｒ ｑ ｉｍ ｎ Ｌｄ ， ａｔｎ ６ ０ ，ｉ ｇｕＰｏ ｉ ｅ Ｃ ｉ ｎ ２ ａ ｎ ａ
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（ ．华东理工大学 机械与动力工程学院 承压系统与安全教育部重点实验室 ，上海 １ ２ ．南通赛孚机械设备有 限公 司，江苏 南通 ２６０ ） ２５ ０ ２０３ ； ０ ２ ７
摘要： 介绍了扭 曲管换热器的结构特点 、 强化传热机理 ， 总结 了关于扭 曲管换热器 管程以及壳程流场 的分析 ， 同时介 绍 了相关分析方法和研究成果 ， 同时从换热器设计制造的角度 ， 目前 已有的扭曲管换热器管程 、 对 壳程传热计算公式
换热器的技术进展与工程应用
高效传热元件的研究
更注重于简单适用
壳程预防振动 各种纵流结构及其与高效传热元件 的结合 换热器的自清洁技术与流动强化技 术的结合 换热器的结垢预防技术
节能与可靠性研究的结合
案例：乙烯裂解炉的节能技术
裂解炉现场
采用扭曲片管 强化传热的炉管
国内外 的现状
强化传
特点
①管程和壳程可同时强化加热。 ②强化传热效果好，壳程流阻较小。旋流高效换热 器的总换热系数一般可提高30﹪以上。 ③使用寿命长。由于旋流高效换热器壳程物流基本 上为纵向流动，明显的减少了管束的震动，大大降低了 由于管束震动而造成的换热管破裂等失效的可能性；同 时也有效的消除了壳程物流横向流动的“死区”，降低 了积垢速率，从而延长了换热器的使用寿命。
国家质检总局特种设备安全监察局 特种设备节能工作小组 • 我国目前在用压力容器为160.9万台，其中换热器 为56万台，而石油、化工、冶金、电力4大行业在 用换热器就达20万台左右，年回收热量（主要是 二次能源）折合标准煤约5.7亿吨。目前我国在用 换热器的换热效率一般仅在60％至70％，而高效 换热器的换热效率可达80％~85％，但目前此类高 效设备在我国仅占5％左右。 • 如果3年内将上述4大行业中50％的换热器逐步更 新为高效换热器，则每年可多回收热量折合标准 煤约3000万吨以上。
（3）降低炉管外壁温度20~50℃，大幅度延长了炉管使用寿命，减
少了大修次数，可节约维修成本数亿元。 （4）明显减少裂解炉管结焦倾向，延长二次烧焦的时间间隔，减
少烧焦费用上亿元。
国家质检总局特种设备安全监察局 特种设备节能工作小组
换热压力容器（以下简称换热器）是压力容 器的一种。在工业生产装置中，主要用来实现过 程能量转化和热量回收，是使系统达到平衡、合 理、节能目的的设备，目前在工业领域尤其是耗 能大的行业中大量应用。目前各种形式的换热器 在炼油化工装置全部工艺设备总投资中约占30%~ 40%，如果我国换热器的换热效率再提高10%左右， 那么，多回收的热量大约相当于2000亿元。
高效换热器国内外研究现状和发展趋势
高效换热器国内外研究现状和发展趋势国内的各研究机构、高等院校对传热理论及高效换热器的研究一直非常重视，走过了从引进、消化、吸收、发展到自主开发的历程。
从20世纪50至60年代的照搬发展到70年代的消化吸收，进入80年代以来国内又出现了自主开发传热技术的新趋势，大量的强化传热元件被推向市场，形成第一次传热开发浪潮。
到90年代中期，大量的强化传热技术应用于工业装置中，带来了良好的社会效益和经济效益。
近几年国内应用的强化传热技术基本上是80年代中期开发的，由于国内市场较大，使用者多不了解，认为很多技术都是新开发的。
在90年代大量应用的基础上，积累了大量的经验，预计在今后几年将会再掀起一次传热技术开发的高潮。
32493国外主要是各大型的传热研究公司在从事这方面先进技术的研究与推广应用。
美国传热研究公司(Heat Transfer Research Inc.)即HTRI，是1962年发起组建的一个国际性研究机构，取得了大量的成果，积累了丰富的换热器设计经验，在传热机理、两相流、振动、污垢、模拟和测试技术方面作出了巨大贡献。
近年来，该公司在计算机应用软件开发发展很快，所开发的网络优化软件、各种换热器工艺设计软件计算精度准确，不仅节省了人力、提高了效率，而且提高了技术经济性能。
目前国内近20多家都成为了HTRI会员。
英国的传热及流体服务中心 (Heat Transfer and Fluid Flow Service)即HTFS，于1967年成立，长期从事传热和流体课题的研究，所积累的经验和研究成果不仅应用于原子能工业，而且用于一般工业，研究成果显著。
在传热和流体计算上更精确，开发的HTFS和TASC各类换热器微机计算软件得到广泛应用。
论文网发展趋势近年来国内在节能、增效等方面改进换热器性能，在提高传热效率，减少传热面积，降低压降，提高装置热强度等方面的研究取得了显著的成绩。
流程优化软件技术的发展带来了换热器应用的增多。
大型板式换热器原理
大型板式换热器原理大型板式换热器是一种广泛应用于化工、制药、食品、冶金、纺织等行业的热交换设备。
其主要作用是将两种不同的介质通过板状换热面进行热量传递，实现冷却或加热的效果。
本文将介绍大型板式换热器的原理。
一、结构组成大型板式换热器由板式换热元件、换热板、压紧装置、辅助设备等构成。
其主要结构为压板、垫片、板、框架和接头。
其中，板是由一定数量的薄板，并且两侧之间形成一定的流道构成的。
两张波纹板紧密的铺在一起形成了波纹管板热交换元件。
二、工作原理两种介质通过板状换热面与板上的流道内壁进行交换热，来实现冷却或加热的效果。
其换热原理类似于针对传统换热器的传热和扩散。
简单来讲，就是通过热量的传递，大家的温度平衡进行了调节。
从工作原理上来看，大型板式换热器主要包括传热、靠边和停留三个阶段：1.传热阶段两种不同介质被分别引入到板式换热器的相应单元中。
两个流体从板式换热器的两端进入，其中一个称为流体1，另一个称为流体2。
当流体1流经通道时，热量会通过板上的管壁传递到平行的另一个管壁上，然后通过管壁传递到流体2中。
2.靠边阶段每个单元都会存在死区，这个时候的热量无法传递。
当两个流体的流速一致时，可以通过板式换热器的设计，来防止边缘出现死区。
3.停留阶段当两个流体达到一个流体停驻的平衡点时，会形成流速不一的情况。
这个时候，会形成流体停留情况，从而导致一部分流体热量长时间积累不传递。
这种情况会通过循环两个流体来进行解决。
三、优缺点（1）优点①传热效率高。
大型板式换热器较传统换热器，其设计的槽半径比较短，因此，其传热效率相对较高。
②体积小，重量轻。
每个换热单元的中心距离比较短，因此体积小，重量轻，对于大型工程运输和安装，都是非常方便的。
③节省能耗。
大型板式换热器具有压降低、传热效率高、能耗小的特点，因此在运行成本上比较划算。
（2）缺点①公称直径较小，所以压力降较大，容易引起污渍的生长和污垢的积累。
②此外，板式换热器的密封性要求非常高，一旦泄漏，将直接影响换热效果。
国内首台超大型换热器的研制及技术难点分析
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煤化工大型缠绕管式换热器的设计与制造
173中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.06 （下）缠绕管换热器是一种高效紧凑的换热器，主要由壳体、换热管、中心筒、垫片和管板等组成，它不仅传热性能好，而且对变负荷的适应性强，以及运行特性可靠。
因此，在我国煤炭深加工、炼油、天然气等领域具有良好的应用前景。
1 缠绕管式换热器的发展过程1898年，林德公司开发了世界上第一台绕管式换热器，由两个同心圆管组成。
内管内充高压空气，管内充低压冷空气。
在结构不断改进的基础上，研制了蛇形管缠绕式换热器。
热交换器由内向外缠绕在中心管上，形成缠绕管式热交换器。
20世纪70年代，我国开始探索换热器管的国有化；80年代，开封空气集团开发了国内第一条盘绕式换热器管，并开展了工业化研究。
1996年，宁夏化肥厂开始了高压换热器的发展。
宁夏化肥厂甲醇洗工段4115E7，可生产一台换热器。
20世纪90年代，开封空分集团开发了世界上第一台多流换热器，高压缠绕管，已完成国家“95”科技攻关项目，实现了多流换热器、高压缠绕管的国产化。
2 缠绕管式换热器结构构成缠绕管换热器是在芯管与外管间按螺旋形状交替缠绕的一种换热管。
相邻两个螺旋换热管的螺旋方向相反，采用一定形状的定距件使之保持一定距离。
缠绕管可采用单缠绕或两组或两组以上的焊管组合而成，管内可采用单通道缠绕式换热器，管内可采用几种不同的介质。
通过各介质的传热管组装在各自的管板上，形成多通道缠绕管式换热器。
此外，缠绕管换热器还适用于多种介质同时处理、小温差大传热、管内介质工作压力高的场合，如用于制氧等低温过程的换热器。
3 缠绕管式换热器优点（1）结构紧凑，单位体积传热面积多，占地面积小，易于实现大规模。
（2）传热系数高。
相邻两个换热管的缠绕方向相反，改变了流体的流动状态，在换热管壳程中引起强烈的湍流。
由于换热器管内螺旋流的增强，管程传热膜系数也得到了提高。
此外，垫片等部件不断干扰壳程的流动，这些因素的综合作用可以显著提高缠绕管换热器的传热性能。
换热器的发展现状及前景
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。
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换热器的设计、均一分布的流动模型和壳体侧的流动分析是基于比较简单的流体模型,可以说是在理想的流体条件前提下计算的。虽然实际的换热器自身结构不复杂,但流动状态极其复杂,因此在这种程度下不偏流是不可能的。大部分机体对性能的影响比较小,但大型换热器在低温度差、低压力损失条件下,对其性能的影响不可忽略,设计时必须仔细的进行研究。
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30%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)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等。
国外研究人员进行长期研究,最近推出的新型换热器aPckionx、sRcMT,由于传热面形状的最优化和传热促进,对于偏流问题从结构上已经得到了很好的解决。
结语；综上所示，本文主要探讨了大型缠绕管式换热器以及大型壳式换热器的设计制造技术难点和取得的技术进展。通过多年的努力，我国已经能够实现多种设备元件的自主生产和研发，对于推进能源设备制造的发展起到很大的作用。但是在未来，还需要克服更多的难关、借鉴优秀经验，赶超国际水平。
（3）传热促进技术的发展
由于低翅片管、空管、带齿管的普遍使用,带来了新的传热促进技术的发展。如利用在对流、凝缩、沸腾热传导的促进技术所产生的EHD(电气流动力学)效果受到了极大的关注。所谓EHD效果即在绝缘性优越的流体(如氟利昂)气液界面上当外加高电压的电极接近时,液体被电极吸引着,由于气液界面的不安定,所以液柱在液面上产生突起现象。这个技术与以往的传热促进法有所不同,在外部外加能量传热促进时,只要附加细微的能量,就能得到大的促进效果。该技术可以通过附加能量的调节,以达到控制促进量的目的。
1.试析大型缠绕管式换热器的技术难点以及其技术进展
（1）关于大型缠绕管式换热器的技术难点分析
大型缠绕管式换热器相较于传统的换热器而言具有着以下特点:首先其结构较紧凑具有着较大的传热面积并且换热系数高其次，其拥有良好的热膨胀性能具有耐高温、抗震动能力第三由于其介质温度端较小因此其不可逆损失也较小第四多种介质均参与换热且各介质之间不存在压差要求等厂般情况下这种大型换热器主要依靠进口其技术难点如下:
CFD的大致作用如下:①设计的检验和评价;②设计模型,设计改进。对于大型装置的设计,在超过以往的经验和实验范围的领域时,所对应的设计必须使用CFD。因为CFD是性能经验和评价的有效方法。今后,最优化设计的工具一CFD将扩大应用。
（2）详细模型化技术
在设计模型、设计改进和设计开发时,采用实验数据和CFD结果进行相互补充的研究,国外大学、HTF(S热传递和流体应用所)和HTRI(热传递研究公司)等都立足于这些观点。对于管壳式换热器领域,壳体侧的流速分布的评价,旁路流密封德拜(Dheye)效果的定量评价,壳体侧人口部的流体分布等的使用,还有在空冷式换热器的领域内,空气侧的流动分析和评价,自然通风时性能分析等应用。
（2）关于大型缠绕管式换热器的技术进展分析
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。
大型换热器的技术进展
摘要：随着国民经济的增长和科学水平的上升，换热器设备在工业制造领域中的应用越来越广泛，而大型换热器的形式越来越多样、结构越来与复杂，在不同的应用领域中存在着不同的应用难点，本文主要介绍大型壳式换热器与大型缠绕式换热器的技术进展，并探讨未来发展方向。
关键词：大型散热器；壳式；缠绕式；技术进展
（4）换热器的偏流问题
由于换热器的大型化,随之低温度差、低压力损失设计的增加,换热器的偏流间题也明显增加。从而产生了流速分布不均匀、旁路流增加、相分离、局部的高(低)流速或者高(低)温度等问题。这些问题产生的原因如下:
(l)传热性能上的问题:①传热性能和工艺性能的降低;②流体固化、冻结、劣化;③佛瑟法(Fauser)循环生长的助长(化学反应等)。
第一,缠绕管式换热器的传热与流动依靠的是传统的工艺计算方法并且国际上使用的日下FS以及日下RI等软件均没有其相关的计算模块第二该换热器的管板结构较复杂且管板的布管区域与GB151有着极大的区别第三缠绕管式换热器的组成部分主要由奥氏体不锈钢材料而构成的其质量决定着换热器的可靠性第四由于缠绕管式换热器的体型较大因此对其组装技术以及检测技术而提出了更高的要求。