换热器的研究现状及应用进展
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换热器发展现状
换热器是一种重要的换热设备,广泛应用于各个领域中,如化工、电力、石油、制药、冶金等行业。
它具有高效、节能、安全可靠等特点,发挥着至关重要的作用。
目前,换热器行业发展迅速,不断涌现出各种新型的换热器产品。
其中,最主要的发展趋势如下:
1. 高效率换热器:随着人们对节能环保的重视,高效率换热器的需求越来越大。
高效率换热器采用先进的传热技术和材料,能够提高能源利用率,减少能源浪费,对环境保护起到积极作用。
2. 小型化换热器:随着设备越来越小型化,对空间利用的要求也在不断提高。
小型化换热器具有体积小、重量轻、占地面积少等特点,可以更好地适应现代化生产的需求。
3. 多功能换热器:为了满足不同行业的需求,换热器不仅需要具备传统的换热功能,还需要具备其他功能。
比如,兼具降温、净化、干燥等功能的多功能换热器在某些特殊行业中得到广泛应用。
4. 智能化换热器:随着信息技术的迅猛发展,智能化换热器正逐渐成为发展的趋势。
智能化换热器能够通过感应、监测等技术获得实时数据,并进行自动调节,提高工作效率,减少人力消耗。
总之,换热器作为一种重要的换热设备,在各个领域都起到了至关重要的作用。
未来,随着技术的不断进步和需求的不断增长,换热器行业将会有更多的创新和发展。
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。
换热器发展前景及现状换热器是一种用以传导热量的设备,通过它能够将热能从一个介质传输至另一个介质。
它在很多领域都有广泛的应用,如能源行业、制药工业、化工工业、食品加工等。
换热器的发展前景十分广阔,随着科技的进步和工业的快速发展,换热器的需求也在不断增长。
首先,随着工业的发展,各种工业过程中产生的热能需要进行有效的回收利用。
换热器可以在不同介质之间进行热量传导,将高温废热转化为可再利用的热能。
这不仅可以降低能源消耗,提高能源利用效率,还可以减少废热对环境的污染和破坏。
因此,在能源行业中,换热器的需求将越来越多。
其次,制药工业和化工工业对换热器的需求也在不断增加。
在这些工业中,许多生产过程需要进行热力学的控制和调节。
换热器可以用于加热、冷却、蒸馏等工艺过程中,提供所需的温度和压力条件。
同时,一些化工工艺中的废水或废气需要进行热交换来减少对环境的污染,这也需要换热器的应用。
因此,随着制药工业和化工工业的发展,换热器的市场需求也会不断增加。
另外,随着食品加工技术的不断进步,越来越多的食品加工企业需要换热器来进行加热、冷却、蒸煮等工艺过程。
比如在乳制品、饮料、果蔬加工等行业中,换热器可以用于杀菌、灭菌、加热、冷却等工艺步骤,确保产品的质量和安全。
同时,一些大型食品加工企业还需要进行大规模的热能回收和再利用,这也需要换热器的应用。
因此,随着食品加工行业的发展,换热器的市场需求也将不断扩大。
在换热器的现状上,在全球范围内,换热器行业目前的发展水平较高。
一些先进的技术和新材料的应用不断推动换热器的性能提升。
例如,传统的金属管束换热器逐渐被高效的板式换热器取代,以提高换热效率。
同时,一些新型材料如陶瓷和聚合物材料的应用也为换热器的性能和耐腐蚀能力带来了显著的提升。
此外,换热器的自动化程度也在不断加强,通过使用先进的控制系统和传感器,可以实现对换热器性能和运行状态的实时监测和调节。
总之,换热器作为一种重要的热工设备,在能源、制药、化工和食品加工等行业中具有广泛的应用前景。
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。
汽车空调换热器特点及应用发展汽车空调换热器(冷凝器和蒸发器)是汽车空调系统的重要组成部分,换热器的性能优化直接影响空调系统的性能,并影响整车的紧凑型。
针对蒸气压缩式汽车空调系统,总结其换热器的发展分类及各自结构特点,同时回顾国内、外对汽车空调换热器性能研究的发展,指出采用计算机辅助模拟技术来开发具有更好传热效果且结构更为紧凑可靠的换热器是汽车空调换热器的研究发展趋势。
标签:汽车空调;换热器;发展;应用在1927年,世界上研究出第一款带有空调的汽车,到现在为止空调系统已经进行了4次更替,已经可以将原有的只可以进行供热的空调系统发展到今天的由计算机控制的空调系统。
在汽车空调换热器进行工作中,换热及阻力性能都可以造成汽车空调系统的不稳定性工作,二者的空间占有量也决定了汽车空调系统在汽车内部的占有量。
根据这种情况,将汽车空调换热器进行设计改进,可以有效的提升空调系统的性能。
1 汽车空调换热器的发展及特点1.1汽车空调换热器发展汽车空调换热器会根据不同的汽车的性能进行相对应系统的安装,但是大题可以分为四类,分别为:管片式换热器、管带式换热器、平行流式换热器、层叠式换热器。
在汽车刚开是安装空调系统中安装的是管片式换热器。
但是随着时间的不断推移,传统的管片式换热器已经不能满足人们对于空调系统的需求,在这种情况下汽车生产公司研究出了管带式的换热器,这种换热器与传统相比具有较高的换热能力,并将对于热量转化的能力进行明显提升,已经比阻力发热的幅度要大。
社会在不断的就进行发展,人们在获得经济利益的同时更加关注对于环境的保护。
原有汽车空调系统中含有氟利昂,可以破坏大气臭氧层。
汽车生产公司在研究发现可以使用对于臭氧层无害的物质进行替代,将空调的工作进行保证。
在将传统的氟利昂进行更替的过程中,传统的管带式换热器工作性能直接下降,已经不能满足人们正常所需,针对这一现象汽车公司主要采取两种方式进行解决,分别为在原有的基础上面进行改造或者是研究设计一款进行汽车空调换热器。
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。
换热器发展应用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。
换热器是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他许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。
本文从换热器在国内外发展,换热器的分类及换热器的应用领域三个方面进行论述。
一、换热器在国内外发展近年来,随着我国石化、钢铁等行业的快速发展,换热器的需求水平大幅上涨,但国内企业的供给能力有限,导致换热器行业呈现供不应求的市场状态,巨大的供给缺口需要进口来弥补。
根据海关的统计,2001~2005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2004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(见图1)。
2001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2005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给增长的速度。
同时,我国出口的换热器均价平均不到进口均价的一半,2005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给不足的市场现状。
预计“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。
根据中华人民共和国国民经济和社会发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,将继续保持快速发展的势头,预计2010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。
浅谈换热器研究应用的发展前景摘要:换热器是化学工业中应用相当广泛的单元设备之一。
据有关资料统计,换热器在现代化学工业中的投资大约占设备总投资的30% ,海水淡化工艺装置则几乎全部是由换热器组成的。
对国外换热器市场的调查表明,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64% 。
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,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。
目前各国为改善该换热器的传热性能开展了大量的研究,主要包括管程结构和壳程结构强化传热的发展。
关键词:换热器现状研究应用前景1.换热器的国内研究现状换热器按其功能分为:如冷凝器、蒸发器、再热器、过热器等,按换热部件的特点可分为:管壳式换热器、翅片管式换热器、板式换热器(包括板片式换热器和板翅式换热器)。
对于各型换热器的强化换热技术的研究,主要集中在对换热器内流体流态变化以及对各部件的参数优化研究两方面,而对换热器部件参数的主要研究对象就是换热管(板)排列方式(顺排或叉排)、换热管(板)排数、换热管(板)间距大小、肋片布置间距、肋片形状等。
通常的研究方法包括:数值模拟计算、实验方法研究、理论研究三类。
2.当前存在的主要问题当前,高温热管换热器在传热方面还面临两大急需解决的问题:2.1. 过渡段的衔接不合理,导致部分热管处于不工作和非正常工作状态。
2.2. 结构庞大,成本昂贵,极大地阻碍了高温热管换热器工业化应用进程。
3.要解决好上述问题的关键3.1. 优化高温热管换热器结构有两个途径:一是对单根热管进行传热强化研究;二是合理预测壳程的流场与温度场的分布,二者的优化组合研究是今后热管换热器强化传热技术发展的方向。
3.2. 过渡段的强化传热对优化高温热管换热器结构、安全衔接各区域热管换热器起着非常重要的作用。
4.研究应用的发展前景4.1.换热器研究的发展前景换热器肋片换热的研究应该注重基础性的理论研究创新,寻求建立能支撑肋片设计选型的系统化的理论,同时要结合实验研究,寻求实际应用中最节能的肋片参数值。
板式换热器的研究进展摘要:近年来,随着现代化建设的发展,我国的能源建设发展也有了改善。
换热器的出现是人类社会发展中对热量交换管理作出的一次重要改进。
通过换热器应用,能够满足人们对于热量交换的处理需求,对于人们日常生活水平提升具有重要意义。
由于换热器构成方式不同,整个器件运行过程中形成的热量交换方式也有所不同。
一般情况下,换热器构成类型有管式换热器和板式换热器两种,不同类型换热器能够最大限度上满足人们对于热量交换处理的需求。
本文针对换热器应用现状及进展展开讨论研究,希望能够对换热器未来发展方向做出分析,提升换热器应用研究水平。
关键词:板式换热器;研究进展;措施引言我国能源需求刚性增长,消费水平居世界前列并仍在快速增长,其中工业能耗约占总能耗的70%,节能减排形势严峻、意义重大。
换热器广泛应用在化工、石油、冶金和电力等领域,其性能对提高能效具有显著价值,国内外研究人员都非常重视强化换热技术,通过不断开发新型的换热器结构、优化设计参数、选用特殊材料来提高换热效率、减少流动阻力、改善环境适应性,从而提高换热能力,提升设备在行业的竞争水平。
其中,板式换热器市场发展迅速。
它具有传热系数高、对数平均温差大、占地面积小、重量轻、污垢系数低等优势,同时便于拆卸、清洗,不同结构型式的板片间可灵活组合,可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种工业应用。
然而在实际使用板式换热器时会出现流动阻力大、耐高温高压能力差等不足之处,缩减了板式换热器的应用范围。
为改善提升板式换热器的传热效果,国内外研究人员通过实验研究和数值模拟等手段,在传热、流动、结构和材料等方面开展了大量工作,本文即对相关工作进行总结概述,以期分享板式换热器的研究成果,进一步了解其研究进展及未来发展方向。
1换热器的研究现状1.1管式换热器管式换热器作为当前市场上流通性较强的一种换热器类型,在换热器应用和发展中具有重要地位。
由于管式换热器具有结构简单以及耐高温性强等特性,使得人们对于管式换热器的应用越来越重视。
微通道换热器的研究进展及其应用前景摘要:随着技术不断发展,微通道换热器同样取得较大的进步发展,且其常规尺寸设备优越性比较突出。
为此,本文先是综述微通道换热器的研究进展,之后从汽车空调、二氧化碳跨临界制冷系统、其他领域三个不同角度探讨微通道换热器的应用,希望可以为相关工作人员提供参考。
关键词:微通道换热器;研究进展;应用;前景微通道换热器是特殊微加工技术的一种,水力当量直径在1mm以内的换热器[1]。
为了实现提高空调系统性能的目标,换热器从以往的管翅式发展为管带式与微通道换热器。
最早微通道换热器被广泛应用在电子领域,但科学技术快速发展的今天,逐步提高了电子产品的集成化水平,因此人们也将为计数应用在散热器中。
微通道换热器在人们不断追求小体积与高性能电子产品背景下应运而生,也正是因为其有着其他设备没有的优势因而得到良好的发展。
1微通道换热器的研究进展人们将涉及到相变传热习惯性成为当量直径3mm以下的通道,称为微通道。
若换热器通道为微通道,那么人们也将其当做微通道散热器[2]。
早在二十世纪80年代时美国有学者已经提出微通道换热结构,该结构构成材料包含了高导热系数材料,且换热底面换热量通过通道壁传至通道内,且其换热性能很显然超过了传统热换手段达到的水平,这一问题让超大规模或大规模集成电路导致的热胀问题逐步得到解决。
随后,有研究者有分析与研究了通道中的单相流,在1985年研制了可以用于两种流体热交换的微通道换热器,且不少研究证实该微通道换热器单位体积换热量达到几十MW/(m2.K)。
90年代后期美国的太平洋西北国家研究所研制可可以成功汽化/燃烧一体的微型热泵与微型装置。
此外,卡尔斯鲁研究中心通过成型工具超精细车削加工器件,将其当做逆流或错流的微换热器。
有研究者分析了平行流式冷凝器热力的性能的理论,并开展相关试验,结果对其性能产生的影响因素,且确认对于一定结构的冷凝器都有一个临界的风速,若其超过了这个值,那么在空气侧阻力增加的前提下换热量基本固定[3];而在一定的范围中可以通过减小翅片的高度提高换热器的换热量;降低翅片距离有利于增加冷凝器传热面积,增强其换热能力,但空气侧阻力呈增加趋势;每一个优化措施都必须考虑其是否影响其他的参数,而不是单一的方面。
换热器产业发展现状及未来发展趋势随着节能环保政策的推进,换热器产业成为了一个备受关注的行业。
换热器产业是指利用换热原理进行热量传递的设备制造和应用领域。
它广泛应用于化工、电力、制药、食品、冶金、建筑等行业中,具有重要的经济意义和社会意义。
本文将对换热器产业的现状和未来发展趋势进行分析和探讨。
一、换热器产业发展现状1.市场规模换热器产业的市场规模不断扩大。
据统计,2019年全球换热器市场规模达到了220亿美元,其中板式换热器、管式换热器和空气换热器是市场上的三大主流产品。
我国是全球最大的换热器生产国之一,2019年换热器产业市场规模达到了近300亿元,其中板式换热器占据了市场份额的60%以上。
2.技术水平换热器产业的技术水平不断提高。
随着经济的发展和科技的进步,换热器产品的设计、制造和应用技术不断更新换代。
目前,我国的换热器企业已经掌握了多种换热器制造技术,如板式换热器、螺旋板式换热器、管式换热器、空气换热器等。
同时,一些高新技术如微通道板式换热器、膜式换热器、螺旋线管式换热器等也逐渐得到了应用。
3.市场需求换热器产业的市场需求不断增长。
随着工业化和城市化的加速,能源消耗量不断增加,环境污染问题日益突出,换热器作为一种节能环保设备,其应用需求不断增加。
另外,随着新能源的发展,太阳能、地源热泵等新型能源的应用也需要换热器作为重要的传热设备。
二、换热器产业未来发展趋势1.技术创新换热器产业的未来发展趋势是技术创新。
随着市场需求的增加,换热器的功能要求也越来越高,需要更加高效、环保、智能化的产品。
因此,换热器企业需要不断加大技术研发投入,掌握更多的先进技术,开发出更加高效、智能化的产品。
2.绿色环保换热器产业的未来发展趋势是绿色环保。
随着环保意识的增强,绿色环保已经成为了企业发展的重要方向。
换热器作为一种节能环保设备,在生产和使用过程中也需要注重环保问题。
因此,换热器企业需要加强环保意识,采用环保材料和先进的环保技术,减少污染排放,推进绿色生产和绿色应用。
新型高效换热器发展现状和研究方向
新型高效换热器在各行各业的应用越来越广泛,换热器在采暖、电力、制冷、化工、石油等行业中有着越来越多的应用。
在面对金属材料板条管类换热器已经很难满足当前科学技术发展的要求时,新型高效换热器的研制使得各行各业的得到了很大的支持与发展。
目前,新型高效换热器的发展现状主要有以下几个方面:
一是它的材料选择多样化、便于工艺的改进。
新型高效换热器的新材料具有高强度、高稳定性、易制备等特点,可以选择更合理的材料,从而显著提高换热器的耐用性和效率。
二是其结构设计更为合理,并增设了新的参数和改进,从而使换热器在高温、低温、腐蚀性和高压等条件下发挥更好的性能。
三是它综合考虑了换热器在特殊环境中发挥更为优异的性能,从而实现更高的换热效率。
如果要继续深入开展新型高效换热器的研究,除了重视已有工艺的改进外,还需要研究其他方面的性能,这样才能让新型高效换热器在各行各业更好地发挥其作用。
首先,要更加关注换热器材料的合理选择和特点,从而获取更好的功能表现,实现更高的耐腐蚀性和抗老化性能。
其次,要深入开展换热器的结构设计,找到更为合理的设计参数,例如内表面结构的优化、封闭板组合的升级等,增加换热器的满足各种不同的使用要求的能力。
第三,要更加充分考虑换热器在现实环境中安装时的实际要求,例如实际工艺要求、现场应用特性等,实现更高效、节能、稳定的工艺要求。
最后,要加强新型高效换热器的综合性研究,同时考虑材质、结构、工艺等多个环节,克服多种潜在的瓶颈和问题,形成一条强大的研发矩阵,以实现最优化的设计效果。
【摘要】近年来,换热器得到了快速发展和广泛应用,研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了换热器的基本特性。
在探讨换热器在实际应用中评价的同时,结合相关实践经验,研究了换热器的发展前景,阐述了个人看法。
【关键词】换热器;研究;发展;现状一、前言作为一项特殊性较强的设备之一,换热器在实践应用中的关键地位不言而喻。
该项课题的研究,将会更好地提升对换热器相关问题的掌控力度,从而优化其在应用中的整体效果。
本文从概述相关内容着手本课题的研究。
二、概述三、换热器的基本特性1.管壳式换热器管壳式(又称管式、列管式)换热器是典型的间壁式换热器,在换热器产品中占据主导地位。
固定管板式换热器:固定管板式换热器主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。
固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、易于制造、管程检修及清洗方便,但壳程清洗困难。
浮头式换热器:浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板在壳体内可以移动,因此管束和壳体之间不存在温差应力。
一般浮头能够拆卸,管束可以抽出和装入。
浮头式换热器的结构特点,使其适用在管束和壳体有较大温差的工况,管束和壳体的清洗和检修方便,但结构比较复杂,密封要求也相对较高。
“U”型管式换热器:U形管式换热器是将换热管加工成U形,两端固定在同一管板上。
由于壳体和换热管分开,换热管可以自由伸缩,因而不存在温差应力。
U形管式换热器结构比较简单,清洗方便,但由于换热管加工成不同半径的U形,除最外层U形管损坏后可以更换外,其它U形管损坏只能堵管,而且由于U形管受弯曲半径的限制,管束中心部分存在间隙,介质容易短路,从而影响传热效果。
填料函式换热器:填料函式换热器的结构特点与浮头式换热器类似,在浮头与壳体接触面采用填料函式密封结构,使得管束在壳体内能够自由伸缩,不会产生壳壁与管壁热变形差造成的热应力。
但其结构较浮头式换热器简单,制造方便,节约材料,造价低廉,清洗维修方便。
新型高效换热器发展现状和研究方向摘要:近年来,换热器在石油、化工、制药等领域得到了广泛的应用,在国内外能源危机严峻的今天,现代化的新工艺、新材料、新技术的发展是必然的发展趋势。
强化传热技术等新技术为能源的开发和高效利用发挥重要的作用,换热器是众多行业中应用广泛的单元设备,与国外发达国家相比,我国新型换热器的开发较为落后,因此,如何将强工艺技术的研究,提升我国换热器技术水平是值得研究的问题。
本文主要探讨了新型高效换热器发展现状,并对未来的发展趋势和研究方向做出了简单论述。
关键词:新型;高效换热器;现状;研究方向上世纪七十年代的世界性能源危机为传热强化技术的发展起了重要的推动作用,多年来,高效换热器的开发和研究始终是人们关注的课题。
在经济高速发展的今天,能源和环境问题日益严峻,换热器在趋于大型化的同时,向低温差设计和低压损失设计方向发展,新型高效换热器的研究和开发已经成为国内外关注的问题。
1.国内外几种新型高效换热器1.1板式换热器板式换热器以其轻便、小巧、效率高、易清洗等优点在食品、化工、医药等行业的应用十分广泛,随着技术的不断创新,板式换热器的结构得到了不断的改进,性能大大提高,传热系数高达3500-7500w/m2·k;换热器逐渐向单片面积大型化发展,换热面积不断增大;通过设计不同的板片波形角,扩大了板式换热器的应用范围;用于制作板片的材料多样化,许多新型材料如高铬镍合金、蒙乃尔、哈氏合金等都可用于制作板片。
1.2 Packinox换热器Packinox换热器由法国Donges炼油厂投入运行,它属于板式换热器的一种,主要由压力容器外壳和传热板束两部分组成,其所有部件都是焊接而成但是不存在密封圈。
操作过程的介质压力由Packinox换热器的容器外壳承受,板间交叉波纹顶端触点用来支撑冷热介质的压力差。
换热过程中,处于湍流状态的流体在保持高的传热效率和高剪切力同时,又可以有效阻止板面上污垢的形成。
新型换热器技术进展及其应用本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March刘明(山西省节能监测中心,山西太原050002)摘要综述了国内外近年来强化传热元件与高效换热器的研究概况,介绍了强化传热元件和新型壳程结构的匹配与高效换热器的开发进展,以及制冷用板式换热器的结构及其特点,对板式换热器在制冷技术中的应用与发展进行了探讨。
关健字:强化传热;壳程结构;高效换热器;板式换热器;焊接式中图分类号:TU832.2十3文献标识码:B1.强化传热元件与高效换热器研究进展1.1横纹管折流杆换热器这是融合了折流杆换热器技术与横纹管强化技术的一种高效换热器.折流杆换热器是美国菲利普公司上世纪70 年代为解决天然气换热器的流体诱导振动问题开发的一种杆式折流栅换热器。
其特点是抗振力强,消除了壳程滞流区,改善了壳程流体的速度和温度的分布。
桂林化工机械厂曾与华南理工大学钱颂文教授合作并成功地将强化传热元件螺旋槽管用于折流杆换热器,节省换热面积接近60%,效果十分显著.目前,螺旋植杆折流杆换热器在桂林化工厂已系统化生产。
近年来,桂林化工机械厂、华南理工大学化学工程研究所和国家教委传热与节能开发研究实验室合作,将在相同管内流速下传热效率优于螺旋槽管的横纹管用于折流杆换热器.1995年5月设计制造的DN1400横纹管折流杆换热器在云南某中型化肥厂变换系统投人工业运行,取代了原使用的 DN2400列管式折流板主热交换器,以540mZ的换热面积取代了原设备1627m,的换热面积,设备重量由原来的37.61d 减小到17.27d,设备投资节省1/3.强化传热元件的应用与高效换热设备的开发:极大地提高了企业的经济效益和社会效益.横纹管折流杆换热器的开发应用结果证明,强化传热元件与折流杆的有机组合.在提高管程换热速率的同时也提高了壳程的换热速率.工业运行证明横纹管具有传热效率高、流体阻力小、抗振性能好的特点。
换热器发展现状与未来趋势研究综述研究目标本文的研究目标是综述换热器的发展现状以及未来的趋势。
通过对换热器相关领域的文献进行深入调查和分析,探讨换热器技术在不同领域中的应用和发展。
同时,本文还将重点关注新兴技术在换热器中的应用,并探讨其可能带来的影响和挑战。
方法本文采用了文献综述法作为主要的研究方法。
首先,通过检索相关数据库和期刊,收集与换热器发展相关的文献。
然后,对这些文献进行筛选、分类和整理,并提取其中与本文主题相关的信息。
最后,通过对这些信息进行分析和综合,得出结论并展望未来趋势。
发现发展现状1.换热器在工业生产中起着重要作用,广泛应用于化工、能源、制药等领域。
2.传统换热器存在一些问题,如效率低、占地面积大、清洗困难等,需要进一步改进和优化。
3.新兴技术如微尺度换热器、纳米流体换热器等在换热效率和尺寸方面具有优势,逐渐得到应用和推广。
未来趋势1.微尺度换热器将成为发展的重点方向,其小尺寸、高效率的特点适用于微型化设备和系统。
2.纳米材料在换热器中的应用将得到进一步拓展,通过纳米颗粒的增加表面积和传导性能,提高换热效率。
3.多功能换热器的需求将增加,例如集成储能功能、污水处理功能等,以提高资源利用效率和环境友好性。
4.换热器与其他技术的融合也是未来的趋势,如与太阳能、生物质能源等技术结合,实现能源转化和利用。
结论本文综述了换热器的发展现状与未来趋势。
传统换热器在工业生产中起着重要作用,但存在一些问题需要解决。
新兴技术如微尺度换热器、纳米流体换热器等具有较大的发展潜力,并将成为未来的重点研究方向。
多功能换热器的需求也将增加,以提高资源利用效率和环境友好性。
此外,换热器与其他技术的融合也是未来的趋势,将有助于实现能源转化和利用的目标。
总之,通过对换热器发展现状与未来趋势的综述,我们可以更好地了解该领域的发展动态,并为相关领域的科学家和工程师提供参考和指导。
随着新技术的不断涌现,换热器在工业生产中将发挥更加重要的作用,并为经济可持续发展做出贡献。
换热器的研究现状及应用进展
摘要:换热器是一种非常重要的换热设备,是实现不同介质在不同温度下传热
的节能设备。它可以利用低温介质对高温介质进行冷却,达到冷却、预冷的效果,
也可以利用高温介质对低温介质进行加热,使工艺温度达到生产的要求。长期以
来,换热器强化传热技术受到了世界各国学者的关注,高效节能的新型换热器层
出不穷。
关键词:换热器;研究现状;应用进展;
一、换热器的研究现状
1.管式换热器。管式换热器是最典型的间壁式换热器,它操作可靠、结构简
单、可在高温高压下使用,是目前应用最为广泛的换热器类型之一。然而,研究
表明,与以往传统的管壳式换热器不同,新型换热元件和高效换热器的研发已经
进入了一个新时期。从目前诸多的研究成果来看,改善换热器的方法主要有对管
程结构改进和对壳程结构改进两大类。在管程结构改进中主要有改变传热面积和
加入管内插入物两类。在壳程结构改进中主要有改变管子外形及表面特性和改变
壳程管间支撑物结构两种。(1)螺旋槽纹管换热器。螺旋槽纹管是一种高效益
异形的强化传热管件,它通过改变传热面的形状大大强化了流体的换热效果。二
十世纪七十年代,美、日、英等国对螺旋槽纹管换热器进行了大量的研究,基于
螺旋槽纹管的特性,美国Argonne国家实验室和GA技术公司设计螺旋槽纹管换
热器的传热效率比光管提高了2至4倍。目前,无论是从传热、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)管内插入物换热器。管内插入物换热器是通过在管
内添加插入物增加流体的湍动程度,加强近壁面和流体中心区域的混合程度,从
而达到了强化传热的目的。管内添加物的种类多种多样,常见的有加入纽带、螺
旋线、螺旋片等。试验研究表明,管内插入纽带之后,如果是层流换热,则对流
传热系数可增大2至3倍,压降增加3倍以上。若是紊流换热,传热系数仅增大
30%左右,而压降增大2倍以上。管内插入物加工简单,特别适合对已有设备进
行升级改造。(3)折流杆式换热器。传统的管壳式换热器装有折流板,这种结
构的流动阻力大,容易使换热管发生震动而被破坏,为了解决这个问题并强化传
热效果,折流杆换热器应运而生。它通过改变壳程管间支撑物结构强化了传热。
折流杆式结构至少由四片折流栅组成,两横两竖,每个折流栅由若干个相互平行
的折流杆镶嵌在一个折流圈上。折流杆换热器几乎不存在流动死区,从而彻底解
决了传统的折流板换热器中存在的流动死区的问题。另外折流杆换热器不易结垢,
流体在经过折流杆时产生文丘里效应对管壁有强烈的冲刷作用使得污垢难以形成。
(4)管翅式换热器。管翅式换热器广泛应用于制冷行业,与普通的管壳式换热
器相比,它传热系数高、结构紧凑、使用寿命长、拆装简易,是一种安全可靠的
换热器。管翅式换热器通过在管外加装翅片,强化了壳程的传热。对总结了不同
翅片形式强化传热的机理及翅片参数对传热与流阻的影响规律。对管翅式换热器
进行了优化设计,计算出了特定工况下的最佳换热性能参数,并进行了计算机辅
助优化设计程序的开发。
2.板式换热器。板式换热器是由一系列波纹状的薄板按照固定的间隔并通过
垫片紧压而形成的换热器,板式换热器与管式换热器相比,在相同的污垢系数下,
总传热系数是管式换热器的2至3倍,压力损失为其0.5至1倍,重量为其0.25
至0.5倍。体积和占地面积为其的0.3至0.5倍,因此板式换热器的性能更佳。但
是,由于板式换热器密封周边长且使用中常常需要清洗,对有垫圈的板式换热器
来说不能在高温高压下使用,并且它的处理量也不如管式换热器,因此板式换热
器应用的广泛度不如管式换热器。近些年来,国内的一些学者对板式换热器的研
究也获得了很大的进展。采用曲线坐标下的低雷诺数模型对波纹板式换热器进行
了数值模拟并得到了速度场和温度场。设计出了一种区别于传统人字形波纹板的
新型微板点波换热器,它有更高的传热效率和更低的材料消耗并有压降更少体积
更小的优点。在恒定壁面材料、流速和水温的条件下建立了基于模拟退火支持向
量机的板式换热器污垢热阻预测模型。设计了一种六边形隔板的板式换热器,并
对它进行了模拟,结果显示这种换热器具有准逆流换热的特点并具有强化换热的
作用。
二、换热器的应用进展
1.Packinox换热器。Packinox换热器是在当前科学技术发展滞后下形成的一种
新型换热器应用形式,在该种换热器应用过程中,整体零部件都是由焊接组成的;
并且在焊接过程中,通过爆炸法形成波纹状传热面积,从而进行热量的传输和转
换。在Packinox换热器应用过程中,能够对换热器内部热量流动方式进行控制;
由于各个板式之间气体流通压强不同,使得整个换热器应用过程中,对于换热器
内部压强控制提出了新的要求;只有按照换热器内部压强处理要求,将相关压强
处理方式进行调整,才能满足换热器压强控制需求,完成热量交换,满足人们对
于热量交换的控制需求。一般情况下,Packinox换热器在应用过程中,能够承受
的最大压力为4MPa,可传热面积为1000~10000m2。
2.薄板型Lamella换热器。薄板型Lamella换热器是在现有换热器市场研究和
发展中形成的一种新型换热器应用方式,由于薄板型Lamella换热器在应用过程
中是由两个不同的金属片构成的,所以在金属片离子焊接过程中,能够完成对换
热器内部热量传热方式的控制。在整换热器运行过程中,当内部压力增大时,为
了能够有效调整压力传输方向,应该针对压力传输中强度以及板式换热器内部压
力运行方式作出控制;并且科学地控制换热器内部污垢清洁方式,在清洁方式处
理和控制中,能够为换热器性能控制提供保障,展示出换热器处理特色,减少污
垢对换热器的传热影响。
3.块式换热器。块式换热器也是一种新型换热器应用形式,在当前我国换热
器研究和发展中,人们为了能够更好地研究换热器,通过对换热器构成材料分析,
发现通过改进材料组装方式,能够提升换热器换热传输效果,对于换热器工作性
能优化具有重要意义。通过块式换热器应用,能够提升换热器耐热性,并且在换
热器现实运用过程中,可在1300℃~1400℃高温环境下运行,对于换热过程中热
量传输与转换具有独特的处理能力;在针对块式换热器研究中,人们发现通过对
换热器的构成方式和内部构成材料,能够最大限度地提升换热器处理效率,为换
热器应用与实践提供保障。
4.板式换热器CFD。板式换热器CFD是一种新型换热器应用形式,在当前科
学技术发展中,人们对于换热器研究和应用中效率提出了新的要求,要想更好地
展示换热器传输特色,就需要对换热器热量传输处理中的效率控制问题加以分析。
采用板式换热器CFD能够在换热器传输控制中,对换热器内部热量交换方式进行
调整,并借助温度场分布和速度场分布实现换热器内部热量传输与转换,最大限
度满足人们对于换热器热量传输控制的需求。同时,在板式换热器CFD应用过程
中,能够通过换热器内部波纹板式进行数值模拟控制,实现了人们对于换热器热
量传输控制的目标,满足了换热器市场应用需求。
总之,国内的换热器行业在新产品的研制、新技术的研发上取得了不俗的成
绩,但是与发达国家之间还是有着一定的差距。因此,我们应该抓住换热器产业
的黄金增长期这个契机,借鉴世界先进技术,使我国的换热器技术再上一个新台
阶。
参考文献:
[1]刘蕾.换热器产业发展现状综述.2018.
[2]李庆军.浅谈换热器的研究现状及应用进展.2019.