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技術特點
高效節能一直是制冷系統的持續發展方向。換熱器是制冷系統中除壓縮機外對系統性能影響最顯著的設備、且一個制冷系統有多個換熱器。因此換熱器的性能提升和制造工藝的進步始終是行業關注的焦點。
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為適應制冷系統多工況高效性能的需求:
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變轉速壓縮機的性價比持續提高
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變制冷劑流量制冷系統應用越來越廣泛
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?電子膨脹閥也受到了更多的關注
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本次展會中,各廠商展出了豐富的制冷設備和零部件,其中以換熱器和控制閥為主流內容。其特征為多樣化、高效化、緊湊化。在強化換熱、集成設計、智能控制等方面取得了明顯的進步。
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特色產品
本次展會中,各廠商展出了多種緊湊輕量化的高效換熱器,包括:
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用于經濟器以提高系統性能的板式換熱器
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用于采暖熱泵的高承壓、無傳統密封墊泄漏風險的殼管式換熱器
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減少制冷劑充注量的降膜殼管式蒸發器
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同樣可減少制冷劑充注量的小管徑翅片管換熱器
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提高翅片管換熱器性能的內螺紋管和一次成型的異型整體翅片加工技術
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以及微通道換熱器、同軸套管換熱器和高效罐換熱器等
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板式換熱器是由具有凹凸紋路的金屬板構成。相鄰的波紋相反組合,板片間的凹凸脊線形成復雜交錯流道,工作流體的湍流在其中得到增強,從而強化了熱交換。
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板式換熱器主要分為密封墊板式換熱器與釬焊板式換熱器,后者在前者的基礎上通過真空釬焊,將板片間的各接觸點變成焊接點,在增強換熱器強度的同時提升了換熱效率。
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由此可見,板式換熱器的強化效果高度依賴于其板片結構和流道的設計。展會上許多廠家展示了高效板式換熱器產品。
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寧波哈雷換熱設備有限公司展出的R系列釬焊板式換熱器,采用了不等截面通道設計,可以耦合匹配冷熱流道對于壓降和傳熱強化的要求,減少換熱器的換熱面積,同時優化用戶的允許壓降和換熱能力,減少設備投資和運行成本。
變流道釬焊板式換熱器截面
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浙江烽煌熱交換器有限公司展出了一系列釬焊板式換熱器產品。其中,該公司展出的純雙系統釬焊板式換熱器可將具有獨立制冷劑回路的兩臺壓縮機組合起來,使部分載荷狀態下水冷均勻,簡化控制系統并減少凍結危險。
烽煌釬焊板式換熱器及罐式蒸發器
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江蘇唯益換熱器有限公司生產一系列高效釬焊板式換熱器。該型換熱器板片具有不同傾角、對稱和非對稱等波紋形狀設計,具有污垢系數低、體積小、承壓能力強、流程組合方式靈活等特點。產品可耐壓6.5MPa,耐溫225℃,可利用于空調、熱泵、油冷等多領域。
唯益釬焊板式換熱器
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江門東聯熱工設備有限公司展出了大型對角流釬焊板式換熱器。該換熱器采用雙重流道,且將流動形式設計為對角流。該換熱器可在一定范圍內替代管殼式、盤管式等大型換熱器,且與雙機的對接設計可較好匹配全負荷和半負荷場合。
江門東聯釬焊板式換熱器
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殼管式換熱器廣泛應用于中大型冷熱水機組、模塊機等。由于其體積與制冷劑充注量相對大,結構較為復雜,因此對殼管式換熱器的傳熱性能與機械結構進行優化就尤為重要。本次展會中有多個廠家展示了新型殼管換熱器的設計。?
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浙江盾安人工環境股份有限公司展出的殼管式換熱器采用了多項優化技術。其傳熱依靠降膜蒸發方式,利用制冷劑多層分配設計,使兩相制冷劑中氣相無阻力排放。制冷劑充注量減少35%。在換熱器中內置油分,排氣壓降最多降低50kPa。使用制冷劑導流板提高了下部換熱管的利用率。
盾安殼管式換熱器
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杭州沈氏節能科技股份有限公司展出了一種新型130kW殼管式換熱器。該換熱器采用7mm螺紋管強化管內換熱、使用螺旋折流板優化殼側流體換熱。氟側封頭采用激光焊,承壓高,無傳統密封墊的泄漏風險;換熱管整體成型,抗凍性能強。具有機械特性可靠,緊湊度高,用料省體積小的特點。
沈氏130kW殼管式換熱器
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浙江盾安人工環境股份有限公司展出的翅片管換熱器采用5mm小管徑換熱銅管,換熱器內容積減小,制冷劑充注量可得到減少。該特點可推動易燃環保工質的使用。
微通道換熱器具有重量輕、體積小、結構緊湊的特點。在本屆展會中,杭州沈氏節能科技有限公司展示了一系列擴散焊高效緊湊式換熱器。
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使用真空擴散焊工藝,焊接強度可達到焊接材料基體的95%以上。其中,集成式微通道換熱器使用0.1-2mm直徑的通道,緊湊度達5000m2/m3,可耐受250MPa的高壓與-22℃~900℃的溫度區間。
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擴散焊微通道板翅式換熱器屬于無焊料焊接,具有耐腐蝕性強、耐高壓和高低溫的特點。擴散焊混合式換熱器為微通道板片與板翅片交錯疊加并擴散焊制成,具有流通量大、壓降小的優點。
杭州沈氏微通道換熱器系列??
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以下所示為杭州沈氏節能科技有限公司展示的同軸換熱器。水在內管中流動,制冷劑在內外管夾層中流動。內管使用螺旋槽管,增加了換熱面積,同時產生紊流強化了制冷劑側和水側的換熱,其結構如圖所示。
沈氏同軸套管換熱器及壓花螺紋強化管
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換熱管和擴展翅片是翅片管換熱器進行傳熱的部件,許多企業著眼于高效傳熱管和異形翅片的生產與設計。
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其中,微翅片管被廣泛用于蒸發器與冷凝器。其具有增加換熱面積、增加汽化核心和提高氣泡脫離頻率與減薄冷凝液膜、加速排液的強化作用。在本次參展商中,金龍精密銅管集團股份有限公司展出了一系列高效強化管,包括內螺紋銅管、無縫外翅片管、鋸齒翅片管、方扁異型管、一體化波紋管、橢圓管和十字管等。其加工的微肋高度可低至0.1mm,且具有斷續齒、M型齒、大螺旋角瘦高齒等強化齒型,可利用于空調、發電、石化等多行業的換熱器。
金龍高效強化管
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相較于管內相變換熱,管外空氣側的換熱系數較小,因此對空氣側的換熱翅片進行優化也是強化換熱的著眼點之一。相比傳統的V型換熱器,弧形換熱器可使出風速度分布更加均勻,但也在翅片加工工藝方面提出了更高的要求。展會中,黃山三佳誼華精密機械有限公司展示了其新型翅片加工模具,可加工波紋、橋片、蜂窩、橢圓、星口、圓弧等異形翅片。先進的加工技術為換熱器強化設計提供了支持和保障。
三佳誼華模具及翅片
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換熱器、膨脹閥等輔助設備是制冷系統的關鍵組成部分,利用高效換熱與控制部件是提高制冷系統性能的重要途徑。在本次展會中各大廠商在強化傳熱和提高機械可靠性方面不斷創新,展出了許多新型強化換熱設計與新型加工工藝:
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換熱器的設計仍然呈現出高效化、緊湊化的趨勢
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小管徑與微通道換熱器是產品研發的熱點,多種異形表面結構設計能夠有效提高換熱性能
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?新加工工藝使零部件布局更加貼近傳熱優化結果,為新型換熱器設計轉化為實用產品提供保障
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優化表面性能、及時排水與除霜也是換熱器發展的重要方向
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各類換熱器產品都在選材、結構設計和工藝方面不斷推陳出新,這也為換熱器產品的應用提供了更為廣闊的市場,不斷推動著制冷行業向前發展。本屆制冷展中有關換熱器的發現與解讀到此終章,也讓我們共同期待2021中國制冷展中各類換熱器的技術及應用創新帶給我們更多的驚喜!