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  • 板式换热器在制冷技术中的应用与发展
板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备,19世纪80年代首先作为连续低温杀菌器研制成功,到上世纪20年代开始应用于食品工业。由于板式换热器在制造和使用上都有一些独特之处。因此,目前板式换热器已经广泛应用于石油、化工、轻工、电力、冶金、机械、能源等工业领域,成为换热器家族中极具竞争力的品种。我国是从上世纪60年代开始生产板式换热器,至今板式换热器在我国很多领域都得到广泛的应用。
 
    在制冷技术中,换热器是不可缺少的制冷设备,冷凝器、蒸发器、回热器以及中间冷却器等换热设备,不仅在重量、体积和金属耗量上占整个制冷装置的50%以上,而且对制冷性能也会产生重大影响。因此强化制冷换热器的传热,减少重量和体积,降低金属消耗量一直是制冷技术中的发展方向,现已出现了一种新型的、全焊接式的板式换热器在制冷技术中的应用,并且表现出强劲的发展潜力。
与制冷用壳程管式换热器相比,除了具有板式换热器的一般特点,制冷用板式换热器还具有如下特点。
 
    制冷剂充灌量小,有利于环境保护和降低运行成本
 
    壳管式换热器的壳侧和管侧的容积都很大,要使制冷系统正常工作,必须充灌大量的制冷剂,而且还可能造成环境污染。而板式换热器一方面体积小,另一方面间距尺寸也小。
 
    冻结倾向少,抗冻性能高
 
    由于水在低流速时,就能在板式换热器中形成高度紊流,温度分布非常均匀,从而减少了冷冻水的冻结倾向。即使发生了冻结,也更能承受冻结所产生的压力,而不像壳管式换热器那样容易使热管胀裂,并且可以在结冻后继续使用。
 
    蒸发彻底,经济性高
 
    制冷剂在制冷板式换热器中蒸发时,很容易实现完全蒸发达到无液态程度,因此在大多数情况下,制冷系统无须设置气液分离器。并且极易实现单元化,安装简单方便,维护和运输都可以节约费用,降低成本。
 
    由于与传统的壳管式换热器相比,制冷用板式换热器具有十分明显的发展优势,自上世纪70年代开始在制冷装置中得到应用以来,已经日益受到人们的重视,特别是许多发达国家,如欧洲、美国、日本、澳大利亚等都非常重视制冷用板式换热器的研究和应用。日本在上世纪80年代开始研究制冷用板式换热器,并在制冷装置中使用,收到了良好的经济效益,世界上一些著名的制冷公司如约克、开利、日立等也相继在制冷装置中采用板式换热器。进入20世纪90年代后,制冷用板式换热器又得到进一步发展,一种能够应用于氨制冷系统的板式换热器在瑞典斯特尔公司研制成功。这种新型的组合式板式换热器结合了板框式和钎焊式的特点。与氟利昂制冷系统相比,采用这种板式换热器的氨制冷系统不仅在机组材料、体积重量上有明显的优势,而且性能系数也要高10%~20%。目前,这种系统已经形成了8个产品,冷量从10kw~1000kw。氨用板式换热器的开发成功,不仅拓宽了板式换热器在制冷技术中的应用范围,而且对保护大气臭氧、保护环境都有重要意义,同时也必将促进制冷技术的进一步发展。
 
    我国自上世纪60年代初开始生产板式换热器,到1994年,以节能型产品定点的板式换热器生产厂家即达15家,并且一些厂家还进行板式蒸发器及其传热特性的研究工作,然而这些厂家也仅限于生产板框式换热器(DHE)。在我国,制冷用板式换热器的应用尚处于起步阶段,日前许多制冷厂家都在自己的产品中采用了制冷用板式换热器,而且其产品广泛的受到用户青睐。可以预计,随着对制冷用板式换热器的了解和认识,板式换热器以其高效传热,结构紧凑,节能节材并具环保功能等特点,必将越来越广泛地应用于制冷装置。

 板式换热器是一种高效紧凑的换热设备,它的应用几乎涉及到所有的工业领域,而且其类型、结构和使用范围还在不断发展。近年来,焊接型板式换热器的紧凑性、重量轻、制冷性能好、运行成本低等优越性已越来越被人们所认识。随着我国经济的发展,制冷技术的发展前途远大,特别是各种大型的工业制冷装置和空调用制冷装置发展迅速,这为各种制冷用板式换热器的应用提供了广阔的市场。