隨著(zhù)能源問(wèn)題的日益嚴重,節能環(huán)保高效的設備迎來(lái)機遇,用戶(hù)對設備的品質(zhì)、能源利用率以及設備的經(jīng)濟性要求不斷提升。在換熱設備市場(chǎng)中,管殼式換熱器幾乎占據70%的份額,于制藥、化工、石油等領(lǐng)域應用廣泛。目前,為改善該換熱器的傳熱性,提升產(chǎn)品的競爭力,制造企業(yè)以及研究機構都正進(jìn)行探索。
業(yè)內專(zhuān)家表示,當前強化管殼式換熱器的傳熱性,主要有擴大傳熱面積、增大傳熱溫差、提高傳熱系數這三種途徑。
其中,增大傳熱面積是常用的強化換熱器傳熱性能的有效方法,一般采用各種形狀的肋片擴展表面管、螺紋管等,從而增大傳熱面積。
業(yè)內提醒,值得注意的是,肋片應加在換熱系數小的一側,否則難以達到強化傳熱的效果。因此,以肋片擴展,可以在同樣的體積下顯著(zhù)增加其傳熱量。該類(lèi)方法在制冷、石油化工、制藥等部門(mén)中已得到較為廣泛的應用。
流體的進(jìn)出口溫度受生產(chǎn)工藝條件的限制一般難以改變,因此增大傳熱溫差需要綜合考慮具體的生產(chǎn)工藝和換熱器材料性能要求。
業(yè)內表示,為了保證材料所承受的溫度不超過(guò)其允許溫度,只能采用傳熱溫差較低的順流或順逆流組合的布置方式。這種方式需要大幅度增加投資費用,并且受工藝條件限制問(wèn)題突出。
由于擴大換熱器的面積和增大傳熱溫差會(huì )受到設備投資、體積和工藝過(guò)程條件等的限制,因此,提高換熱器的傳熱系數成為強化傳熱的重要途徑。為了提高傳熱系數,不少企業(yè)致力于改變傳熱面的形狀,強化管程傳熱,提高傳熱效率。
例如,有企業(yè)開(kāi)發(fā)的不銹鋼波紋管換熱器,不僅能夠強化管內傳熱,由于溫差下?lián)Q熱器的可伸縮性,表面結垢容易脫落,使得換熱器還具備了較強的除垢能力,傳熱細系數也大大提高。
很多傳統的管殼式換熱器由于結構受限,傳熱系數低下。對此,不少企業(yè)改進(jìn)結構,解決換熱器傳熱問(wèn)題。
例如,折流桿式換熱器管束支撐的結構特點(diǎn)是在每根換熱管的四個(gè)方向以折流桿加以固定。由于折流桿換熱器殼程流體阻力很小,因此傳熱系數往往能比傳統換熱器提高1.5倍以上。
總的來(lái)看,未來(lái)?yè)Q熱器行業(yè)在產(chǎn)品與技術(shù)方面的發(fā)展趨勢主要表朝著(zhù)產(chǎn)品大型化、高效化、節能化方向發(fā)展。同時(shí),換熱器新材料的開(kāi)發(fā)應用、產(chǎn)品技術(shù)的更新?lián)Q代、不同應用領(lǐng)域產(chǎn)品的細分化趨勢也愈加明顯。
據中國機械工業(yè)聯(lián)合會(huì )估計,2010中國換熱器市場(chǎng)規模約500億。預測2010年至2020年期間,我國換熱器產(chǎn)業(yè)將保持年均10-15%左右的速度增長(cháng),到2020年我國換熱器行業(yè)規模有望達到1500億元。可見(jiàn)我國換熱器市場(chǎng)前景良好。
目前管殼式換熱器占中國換熱器市場(chǎng)份額達54%,且市場(chǎng)上國產(chǎn)生產(chǎn)企業(yè)較多,外資布點(diǎn)較少。在此背景下,管殼式換熱器企業(yè)還需要抓住行業(yè)發(fā)展大趨勢,不斷提高設備的傳熱性能,助力產(chǎn)業(yè)朝著(zhù)更節能高效的方向發(fā)展。
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