隨著能源問題的日益嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保高效的設(shè)備迎來機(jī)遇，用戶對設(shè)備的品質(zhì)、能源利用率以及設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性要求不斷提升。在換熱設(shè)備市場中，管殼式換熱器幾乎占據(jù)70%的份額，于制藥、化工、石油等領(lǐng)域應(yīng)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(jī)構(gòu)都正進(jìn)行探索。
業(yè)內(nèi)專家表示，當(dāng)前強(qiáng)化管殼式換熱器的傳熱性，主要有擴(kuò)大傳熱面積、增大傳熱溫差、提高傳熱系數(shù)這三種途徑。
其中，增大傳熱面積是常用的強(qiáng)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(kuò)展表面管、螺紋管等，從而增大傳熱面積。
業(yè)內(nèi)提醒，值得注意的是，肋片應(yīng)加在換熱系數(shù)小的一側(cè)，否則難以達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果。因此，以肋片擴(kuò)展，可以在同樣的體積下顯著增加其傳熱量。該類方法在制冷、石油化工、制藥等部門中已得到較為廣泛的應(yīng)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(nèi)表示，為了保證材料所承受的溫度不超過其允許溫度，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題突出。
由于擴(kuò)大換熱器的面積和增大傳熱溫差會受到設(shè)備投資、體積和工藝過程條件等的限制，因此，提高換熱器的傳熱系數(shù)成為強(qiáng)化傳熱的重要途徑。為了提高傳熱系數(shù)，不少企業(yè)致力于改變傳熱面的形狀，強(qiáng)化管程傳熱，提高傳熱效率。
例如，有企業(yè)開發(fā)的不銹鋼波紋管換熱器，不僅能夠強(qiáng)化管內(nèi)傳熱，由于溫差下?lián)Q熱器的可伸縮性，表面結(jié)垢容易脫落，使得換熱器還具備了較強(qiáng)的除垢能力，傳熱細(xì)系數(shù)也大大提高。
很多傳統(tǒng)的管殼式換熱器由于結(jié)構(gòu)受限，傳熱系數(shù)低下。對此，不少企業(yè)改進(jìn)結(jié)構(gòu)，解決換熱器傳熱問題。
例如，折流桿式換熱器管束支撐的結(jié)構(gòu)特點是在每根換熱管的四個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(shù)往往能比傳統(tǒng)換熱器提高1.5倍以上。
總的來看，未來換熱器行業(yè)在產(chǎn)品與技術(shù)方面的發(fā)展趨勢主要表朝著產(chǎn)品大型化、高效化、節(jié)能化方向發(fā)展。同時，換熱器新材料的開發(fā)應(yīng)用、產(chǎn)品技術(shù)的更新?lián)Q代、不同應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品的細(xì)分化趨勢也愈加明顯。
據(jù)中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會估計，2010中國換熱器市場規(guī)模約500億。預(yù)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，到2020年我國換熱器行業(yè)規(guī)模有望達(dá)到1500億元?？梢娢覈鴵Q熱器市場前景良好。
目前管殼式換熱器占中國換熱器市場份額達(dá)54%，且市場上國產(chǎn)生產(chǎn)企業(yè)較多，外資布點較少。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(shè)備的傳熱性能，助力產(chǎn)業(yè)朝著更節(jié)能高效的方向發(fā)展。
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