電力行業(yè)中,熱交換器是能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備,從火力發(fā)電到新能源發(fā)電均有廣泛應(yīng)用。在火電廠(chǎng),鍋爐省煤器利用煙氣余熱預(yù)熱給水,空氣預(yù)熱器加熱燃燒用空氣,兩者可降低鍋爐排煙溫度,提升熱效率 5%-8%;凝汽器則將汽輪機(jī)排出的低壓蒸汽冷凝為水,維持真空環(huán)境,保證汽輪機(jī)效率。在核電站,蒸汽發(fā)生器(屬殼管式熱交換器)通過(guò)核反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量加熱給水,產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電,其安全性要求極高,需采用雙層殼體、抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在光伏光熱發(fā)電中,熔鹽換熱器將熔鹽儲(chǔ)存的太陽(yáng)能傳遞給給水,產(chǎn)生蒸汽發(fā)電,需耐受 300-500℃的高溫。熱交換器在海水淡化中預(yù)熱海水,提高淡化效率與經(jīng)濟(jì)性。FTS-61-30-W熱交換器品牌

超臨界 CO?(S-CO?)熱交換器因工作在高溫(300-700℃)、高壓(7-30MPa)的超臨界狀態(tài),對(duì)材料提出嚴(yán)苛要求。其關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于:S-CO?在臨界點(diǎn)附近(31℃,7.38MPa)的劇烈物性變化會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)不穩(wěn)定,同時(shí)高溫下的氧化與腐蝕會(huì)加劇材料劣化。選材需平衡力學(xué)性能與耐蝕性:鎳基合金(如 Inconel 718)在 650℃下仍保持 200MPa 以上的屈服強(qiáng)度,且耐 S-CO?腐蝕速率≤0.01mm / 年,但成本較高;鐵素體 - 奧氏體雙相鋼(如 SAF 2507)成本只為鎳基合金的 1/3,在 450℃以下性能穩(wěn)定,適用于中溫工況。某光熱電站采用雙相鋼制成的印刷電路板式換熱器,在 500℃、20MPa 條件下運(yùn)行 10000 小時(shí)后,傳熱系數(shù)衰減率只為 3.2%。FTC-18-20-C熱交換器替換熱交換器在造紙工業(yè)中加熱蒸煮液,提高紙張生產(chǎn)效率。

間壁式熱交換器通過(guò)固體壁面(如管壁、板壁)分隔冷熱流體,熱量經(jīng)壁面從高溫流體傳遞至低溫流體,是工業(yè)中比較常用的類(lèi)型。以殼管式熱交換器為例,其結(jié)構(gòu)包含殼體、換熱管、管板、折流板等部件:換熱管兩端固定在管板上,形成管程;殼體與換熱管之間的空間形成殼程。高溫流體走管程時(shí),低溫流體走殼程(或反之),折流板可改變殼程流體流向,增加湍流程度,強(qiáng)化傳熱。這類(lèi)熱交換器耐壓性強(qiáng)(可達(dá) 30MPa)、適應(yīng)溫差大(-200℃至 1000℃),但體積較大,傳熱系數(shù)相對(duì)較低(約 200-1000W/(m2?K)),多用于石油化工、電力等高壓工況。
熱交換器的傳熱性能主要取決于傳熱系數(shù)、傳熱面積和對(duì)數(shù)平均溫差三大要素。傳熱系數(shù)反映冷熱流體間的傳熱能力,與流體性質(zhì)、流速、傳熱面狀況密切相關(guān),湍流流動(dòng)、清潔的傳熱表面可顯著提高傳熱系數(shù)。傳熱面積是參與換熱的有效面積,通過(guò)增加翅片、采用多孔介質(zhì)等方式可擴(kuò)展傳熱面積。對(duì)數(shù)平均溫差則與流體的進(jìn)出口溫度相關(guān),逆流布置可獲得更大的平均溫差,從而增強(qiáng)換熱效果。理邦工業(yè)通過(guò) CFD 仿真模擬,優(yōu)化流道設(shè)計(jì)和流體分布,使熱交換器在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)比較大化的熱量傳遞。熱交換器在電子芯片冷卻中,快速帶走熱量保障設(shè)備性能。

結(jié)垢是熱交換器運(yùn)行中的常見(jiàn)問(wèn)題,流體中的鈣鎂離子、懸浮物、粘稠物等在傳熱壁面沉積形成水垢或污垢,會(huì)使傳熱系數(shù)降低 20%-50%,甚至堵塞流道。防治措施需從源頭控制、運(yùn)行維護(hù)兩方面入手:源頭控制包括預(yù)處理流體(如離子交換軟化水、加阻垢劑)、選擇不易結(jié)垢的流道結(jié)構(gòu)(如波紋板、螺旋管);運(yùn)行維護(hù)包括定期清洗(化學(xué)清洗如檸檬酸酸洗、物理清洗如高壓水射流)、控制流體流速(流速過(guò)低易導(dǎo)致懸浮物沉積,一般需≥1m/s)、監(jiān)測(cè)壁面溫度(結(jié)垢會(huì)導(dǎo)致壁面溫度異常升高)。對(duì)于高結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)工況,可采用可拆卸結(jié)構(gòu)的熱交換器,便于離線(xiàn)清洗。翅片管熱交換器應(yīng)用于工業(yè)烘干設(shè)備,快速傳遞熱量。DFM-122-F-1熱交換器廠(chǎng)
熱交換器定期清洗維護(hù),能有效防止結(jié)垢,保持良好的傳熱性能。FTS-61-30-W熱交換器品牌
制冷空調(diào)行業(yè)離不開(kāi)熱交換器的支撐,蒸發(fā)器和冷凝器是制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵換熱設(shè)備。蒸發(fā)器是制冷劑吸收熱量實(shí)現(xiàn)制冷的場(chǎng)所,按冷卻方式可分為滿(mǎn)液式、干式、噴淋式等,家用空調(diào)的蒸發(fā)器多為翅片管式,通過(guò)空氣強(qiáng)制對(duì)流換熱。冷凝器則負(fù)責(zé)將制冷劑的熱量釋放到環(huán)境中,水冷式冷凝器換熱效率高但需消耗冷卻水,風(fēng)冷式冷凝器無(wú)需冷卻水但受環(huán)境溫度影響較大。理邦工業(yè)優(yōu)化空調(diào)熱交換器的流路設(shè)計(jì),采用高效內(nèi)螺紋銅管和親水鋁箔,提升換熱效率的同時(shí)降低風(fēng)阻,實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能運(yùn)行。FTS-61-30-W熱交換器品牌