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板式換熱器在制冷技術中的應用與發展

板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設備,19世紀80年代首先作為連續低溫殺菌器研制成功,到上世紀20年代開始應用于食品工業。由于板式換熱器在制造和使用上都有一些獨特之處。因此,目前板式換熱器已經廣泛應用于石油、化工、輕工、電力、冶金、機械、能源等工業領域,成為換熱器家族中極具競爭力的品種。我國是從上世紀60年代開始生產板式換熱器,至今板式換熱器在我國很多領域都得到廣泛的應用。

在制冷技術中,換熱器是不可缺少的制冷設備,冷凝器、蒸發器、回熱器以及中間冷卻器等換熱設備,不僅在重量、體積和金屬耗量上占整個制冷裝置的50%以上,而且對制冷性能也會產生重大影響。因此強化制冷換熱器的傳熱,減少重量和體積,降低金屬消耗量一直是制冷技術中的發展方向,現已出現了一種新型的、全焊接式的板式換熱器在制冷技術中的應用,并且表現出強勁的發展潛力。暖通在線與制冷用殼程管式換熱器相比,除了具有板式換熱器的一般特點,制冷用板式換熱器還具有如下特點。

制冷劑充灌量小,有利于環境保護和降低運行成本

殼管式換熱器的殼側和管側的容積都很大,要使制冷系統正常工作,必須充灌大量的制冷劑,而且還可能造成環境污染。而板式換熱器一方面體積小,另一方面間距尺寸也小。

凍結傾向少,抗凍性能高

由于水在低流速時,就能在板式換熱器中形成高度紊流,溫度分布非常均勻,從而減少了冷凍水的凍結傾向。即使發生了凍結,也更能承受凍結所產生的壓力,而不像殼管式換熱器那樣容易使熱管脹裂,并且可以在結凍后繼續使用。

蒸發徹底,經濟性高

制冷劑在制冷板式換熱器中蒸發時,很容易實現完全蒸發達到無液態程度,因此在大多數情況下,制冷系統無須設置氣液分離器。并且極易實現單元化,安裝簡單方便,維護和運輸都可以節約費用,降低成本。

由于與傳統的殼管式換熱器相比,制冷用板式換熱器具有十分明顯的發展優勢,自上世紀70年代開始在制冷裝置中得到應用以來,已經日益受到人們的重視,特別是許多發達國家,如歐洲、美國、**、澳大利亞等都非常重視制冷用板式換熱器的研究和應用。**在上世紀80年代開始研究制冷用板式換熱器,并在制冷裝置中使用,收到了良好的經濟效益,世界上一些著名的制冷公司如約克、開利、日立等也相繼在制冷裝置中采用板式換熱器。進入20世紀90年代后,制冷用板式換熱器又得到進一步發展,一種能夠應用于氨制冷系統的板式換熱器在瑞典斯特爾公司研制成功。這種新型的組合式板式換熱器結合了板框式和釬焊式的特點。與氟利昂制冷系統相比,采用這種板式換熱器的氨制冷系統不僅在機組材料、體積重量上有明顯的優勢,而且性能系數也要高10%~20%。目前,這種系統已經形成了8個產品,冷量從10kw~1000kw。氨用板式換熱器的開發成功,不僅拓寬了板式換熱器在制冷技術中的應用范圍,而且對保護大氣臭氧、保護環境都有重要意義,同時也必將促進制冷技術的進一步發展。 

我國自上世紀60年代初開始生產板式換熱器,到1994年,以節能型產品定點的板式換熱器生產廠家即達15家,并且一些廠家還進行板式蒸發器及其傳熱特性的研究工作,然而這些廠家也僅限于生產板框式換熱器(DHE)。在我國,制冷用板式換熱器的應用尚處于起步階段,日前許多制冷廠家都在自己的產品中采用了制冷用板式換熱器,而且其產品廣泛的受到用戶青睞。可以預計,隨著對制冷用板式換熱器的了解和認識,板式換熱器以其高效傳熱,結構緊湊,節能節材并具環保功能等特點,必將越來越廣泛地應用于制冷裝置。

板式換熱器是一種高效緊湊的換熱設備,它的應用幾乎涉及到所有的工業領域,而且其類型、結構和使用范圍還在不斷發展。近年來,焊接型板式換熱器的緊湊性、重量輕、制冷性能好、運行成本低等優越性已越來越被人們所認識。隨著我國經濟的發展,制冷技術的發展前途遠大,特別是各種大型的工業制冷裝置和空調用制冷裝置發展迅速,這為各種制冷用板式換熱器的應用提供了廣闊的市場。


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