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[摘 要]换热器也被称为热交换器，其主要是冷流体设备和热流体的热量进行交换，是化工生产中进行热量传递和交换的重要设备。近年来，各种新材料、新设备不断涌现，极大地推动了换热器快速发展。本文对管式换热器、板面式换热器和热管换热器的发展进行了简单分析，以供参考。
[关键词]换热器；发展研究
中图分类号：TD532.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0350-01
近年来化工行业的快速发展，我国能源形势日益紧张，世界各国越来越重视研发节能新途径，在实际应用中换热器可以作为一种独立的装置，也可作为化工生产工艺的重要组成部分，随着现代化科学技术的快速发展，换热器的功能将更加完善齐全，在原子能、动力、石油、化工等领域的应用范围将越来越广泛。
一、管式换热器发展研究
我国管式换热器研究应用起步较早，在实际应用中主要包括管壳式换热器和套管式换热器两种。
1、管壳式换热器
管壳式换热器也称为列管式换热器，其利用壳体中封闭的壁面作为热量的传递面，其主要由管箱、折流板、管板、传热管束、壳体等组成，当前我国工业生产中广泛应用的就是管壳式换热器，这种换热器在金属材料消耗、结构紧凑性、换热效率等方面存在一些问题，但是其能够承受高压高温，处理能力强，可靠性高，适应性强，操作弹性大，被广泛的应用在化工行业中。
波纹管换热器是一种重要的管壳式换热器，其内部的波纹管可发挥补偿温差的作用，节省了壳体膨胀节，在温差应力作用下，便于去除表面污垢，具有除垢和强化传热的双重作用，并且容易加工制造，结构简单紧凑，热效率高、投资少，使用应用在水—水、汽—水等换热领域[1]。
2、 套管式换热器
套管式换热器式主要以两根不同直径的同心套管作为设备元件，通过连接多个元件组成换热器，在应用过程中以纯逆流或者纯顺流方式流动。套管式换热器适用于高压和高温流体，结构比较简单，尤其是在小容量流体传热方面有着重要优势。同时，套管式换热器可加工成可抽调的内管，便于清理污垢，但是体积大、管间接头较多、金属消耗量大、流动阻力强，因此主要应用在传热面积相对较小的换热器中。
二、板面式换热器发展研究
和普通管式传热器相比，板面式换热器是利用锥度或平板伞板作为传热板，传热板上刻有凹凸条纹，当流体流过不同形状的翅片断面时会出现扰动，在边界层形成湍流，可有效提高传热效率。板面式换热器和管壳式换热器相比，其重量轻、结构紧凑、传热效率高，在换热器中错流、逆流、并流都可以应用，其适应性较大，应用范围非常广泛。
1、 板式换热器
板式换热器主要是冲压为凹凸形状的金属薄板，在薄板周围粘贴橡胶密封垫片，在板片上扣压垫片，板片槽口设计为梯形，板片槽和垫片之间过盈配合，压紧垫片，利用无粘结剂连接垫片技术，可有效节约板式换热器维修和安装时间。在实际应用中，板式换热器的清洗拆卸都比较方便，可灵活增减换热器面积，在供热工程中应用广泛，由于普通板式换热器自身结构的限制性，其使用压力往往低于2.5MPa，温度低于260摄氏度[2]，并且不存在和密封垫片、流体的相容问题。
2、 板壳式换热器
上世纪80年代开始，发达国家开始研制和开发各种板壳式换热器，和板式换热器相比，板壳式换热器结构基本上没有什么变化，但是没有设置垫片，板间距也增大了一些，利用焊接法连接各个换热板形成一个传热通道。板壳式换热器适用于压降小、换热量大、介质清洁的场所，并且Packinox公司在板壳式换热器上装设加氢装置，极大的提高了换热器的换热效率。
3、 螺旋板式换热器
螺旋板式换热器主要用于回收废气和废液中的能量，其主要由连接管、头盖、隔板、螺旋形传热板等构件组成。螺旋板式换热器中的螺旋形流道中流体流动形成离心力，在内外侧流道中流体出现二次环流，在一定程度上增加了扰动。螺旋板式换热器可以利用温差进行换热，成本低、制造简单、效率高、体积小，最关键的问题是要尽量提高换热器的承压性能，从上世纪70年代我国开始积极应用螺旋板式换热器，在烧碱厂中冷却浓碱液和加热电解液发挥着重要作用，当前螺旋板式换热器在我国应用广泛，很多领域制定了螺旋板式换热器相配套的应用标准，相关的制造技术越来越成熟。
三、热管换热器发展研究
热管换热器的传热效率非常高，在化工、石油、机械、电子等领域应用范围非常广泛。热管换热器包括热管元件、管板、箱体等组成，热管是热管换热器中最重要的元件，其充满工作介质，在热管蒸发阶段工作介质吸收大量热量流入冷凝段，这时大量蒸汽被冷却，汽化潜热被释放，冷凝转化為液体，利用多孔吸液芯的重力或者毛细力作用进入蒸发段，不断进行反复循环，通过传质和工质相变高效地传递热量[3]。这种换热器的特点是换热效率较高、结构简单，基于相同热量的传递条件，这种换热器制造时金属耗量较少，和其他换热器相比，其动力消耗和压力损失都比较小，在未来发展过程中应积极推广和应用热管换热器。
结束语
换热器是我国能源、制药、石油、化工等领域的重要设备，在很多行业发挥着不可替代的重要作用。当前，世界各国都在积极研究换热器，随着各种新产品、新材料和新技术的不断涌现，换热器也将得到快速发展，相信在未来换热器一定能发挥更加重要的作用。
参考文献
[1]栾辉宝，陶文铨，朱国庆，陈斌，王崧. 全焊接板式换热器发展综述[J]. 中国科学：技术科学，2013，09：1020-1033.
[2]聂永红. 汽车空调换热器发展趋势的研究[J]. 汽车科技，2012，03：28-32.
[3]支浩，汤慧萍，朱纪磊. 换热器的研究发展现状[J]. 化工进展，2014，S1：338-342.
[关键词]换热器；发展研究
中图分类号：TD532.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）32-0350-01
近年来化工行业的快速发展，我国能源形势日益紧张，世界各国越来越重视研发节能新途径，在实际应用中换热器可以作为一种独立的装置，也可作为化工生产工艺的重要组成部分，随着现代化科学技术的快速发展，换热器的功能将更加完善齐全，在原子能、动力、石油、化工等领域的应用范围将越来越广泛。
一、管式换热器发展研究
我国管式换热器研究应用起步较早，在实际应用中主要包括管壳式换热器和套管式换热器两种。
1、管壳式换热器
管壳式换热器也称为列管式换热器，其利用壳体中封闭的壁面作为热量的传递面，其主要由管箱、折流板、管板、传热管束、壳体等组成，当前我国工业生产中广泛应用的就是管壳式换热器，这种换热器在金属材料消耗、结构紧凑性、换热效率等方面存在一些问题，但是其能够承受高压高温，处理能力强，可靠性高，适应性强，操作弹性大，被广泛的应用在化工行业中。
波纹管换热器是一种重要的管壳式换热器，其内部的波纹管可发挥补偿温差的作用，节省了壳体膨胀节，在温差应力作用下，便于去除表面污垢，具有除垢和强化传热的双重作用，并且容易加工制造，结构简单紧凑，热效率高、投资少，使用应用在水—水、汽—水等换热领域[1]。
2、 套管式换热器
套管式换热器式主要以两根不同直径的同心套管作为设备元件，通过连接多个元件组成换热器，在应用过程中以纯逆流或者纯顺流方式流动。套管式换热器适用于高压和高温流体，结构比较简单，尤其是在小容量流体传热方面有着重要优势。同时，套管式换热器可加工成可抽调的内管，便于清理污垢，但是体积大、管间接头较多、金属消耗量大、流动阻力强，因此主要应用在传热面积相对较小的换热器中。
二、板面式换热器发展研究
和普通管式传热器相比，板面式换热器是利用锥度或平板伞板作为传热板，传热板上刻有凹凸条纹，当流体流过不同形状的翅片断面时会出现扰动，在边界层形成湍流，可有效提高传热效率。板面式换热器和管壳式换热器相比，其重量轻、结构紧凑、传热效率高，在换热器中错流、逆流、并流都可以应用，其适应性较大，应用范围非常广泛。
1、 板式换热器
板式换热器主要是冲压为凹凸形状的金属薄板，在薄板周围粘贴橡胶密封垫片，在板片上扣压垫片，板片槽口设计为梯形，板片槽和垫片之间过盈配合，压紧垫片，利用无粘结剂连接垫片技术，可有效节约板式换热器维修和安装时间。在实际应用中，板式换热器的清洗拆卸都比较方便，可灵活增减换热器面积，在供热工程中应用广泛，由于普通板式换热器自身结构的限制性，其使用压力往往低于2.5MPa，温度低于260摄氏度[2]，并且不存在和密封垫片、流体的相容问题。
2、 板壳式换热器
上世纪80年代开始，发达国家开始研制和开发各种板壳式换热器，和板式换热器相比，板壳式换热器结构基本上没有什么变化，但是没有设置垫片，板间距也增大了一些，利用焊接法连接各个换热板形成一个传热通道。板壳式换热器适用于压降小、换热量大、介质清洁的场所，并且Packinox公司在板壳式换热器上装设加氢装置，极大的提高了换热器的换热效率。
3、 螺旋板式换热器
螺旋板式换热器主要用于回收废气和废液中的能量，其主要由连接管、头盖、隔板、螺旋形传热板等构件组成。螺旋板式换热器中的螺旋形流道中流体流动形成离心力，在内外侧流道中流体出现二次环流，在一定程度上增加了扰动。螺旋板式换热器可以利用温差进行换热，成本低、制造简单、效率高、体积小，最关键的问题是要尽量提高换热器的承压性能，从上世纪70年代我国开始积极应用螺旋板式换热器，在烧碱厂中冷却浓碱液和加热电解液发挥着重要作用，当前螺旋板式换热器在我国应用广泛，很多领域制定了螺旋板式换热器相配套的应用标准，相关的制造技术越来越成熟。
三、热管换热器发展研究
热管换热器的传热效率非常高，在化工、石油、机械、电子等领域应用范围非常广泛。热管换热器包括热管元件、管板、箱体等组成，热管是热管换热器中最重要的元件，其充满工作介质，在热管蒸发阶段工作介质吸收大量热量流入冷凝段，这时大量蒸汽被冷却，汽化潜热被释放，冷凝转化為液体，利用多孔吸液芯的重力或者毛细力作用进入蒸发段，不断进行反复循环，通过传质和工质相变高效地传递热量[3]。这种换热器的特点是换热效率较高、结构简单，基于相同热量的传递条件，这种换热器制造时金属耗量较少，和其他换热器相比，其动力消耗和压力损失都比较小，在未来发展过程中应积极推广和应用热管换热器。
结束语
换热器是我国能源、制药、石油、化工等领域的重要设备，在很多行业发挥着不可替代的重要作用。当前，世界各国都在积极研究换热器，随着各种新产品、新材料和新技术的不断涌现，换热器也将得到快速发展，相信在未来换热器一定能发挥更加重要的作用。
参考文献
[1]栾辉宝，陶文铨，朱国庆，陈斌，王崧. 全焊接板式换热器发展综述[J]. 中国科学：技术科学，2013，09：1020-1033.
[2]聂永红. 汽车空调换热器发展趋势的研究[J]. 汽车科技，2012，03：28-32.
[3]支浩，汤慧萍，朱纪磊. 换热器的研究发展现状[J]. 化工进展，2014，S1：338-342.