蒸发器 冷凝器产品篇:技术与创新亮点多
http://www.31hrq.com 2017-08-15 11:33:35

  作为制冷行业的配套产品,大到大型的中央空调、冷库设备,小到家用空调、冰箱,无论哪一类制冷产品,都离不开蒸发器、冷凝器,对于整个制冷产业而言,蒸发器、冷凝器占有举足重轻的一部分。

  随着需求量的大幅增加,市场细分正在形成。同时,众多领头进企业不断进行技术优化和改革,因此近些年,两器产品创新颇具看点。《制冷商情》选取市场需求量大,技术创新突破的产品进行详解。

  翅片式:量大利薄 材质和小管径有突破

  翅片式换热器在两器市场发展时间最长,可运用在空调、冰箱、热泵、冷库等制冷系统。在全国两百多家两器企业中,翅片式换热器生产企业占有比例很高。为方便制冷行业的配套发展、降低运输成本、减少运输损失,生产企业遍布全国。目前代表企业有GEA、康达托、伊士班尼亚、东露阳、广州联合、常州东立、科威力、逸腾等。

  广州联合总经理罗跃斌指出,“壳管式换热器、翅片式换热器、板式换热器还是市场的主流产品,市场占有率接近80%。”科威力总经理何扩成也分析到,“翅片式换热器、管壳式换热器还是主导市场,主要分布在冷库工程、冷冻、冷藏柜市场、干燥机市场。”

  然而,通过《制冷商情》连续几年监控发现,翅片式换热器利润空间越来越薄,随着中小企业大打价格战,价格有下行的趋势。西麦柯总经理张隐强也指出,“翅片式换热器因为技术成熟、认知度高、应用领域广泛,长期以来占据着我国换热器市场很大的市场份额。但随着市场对产品高效、节能更高要求需求的提升,再加上利润问题,翅片式换热器势必要进行改革。”

  在材质上,铜翅片具有更好的防腐蚀性能。在一些特殊场合:比如海洋舰船、岛屿等环境以及一些特殊工艺含高氯离子等腐蚀性强的环境中,铝翅片不能满足要求,而铜翅片提供了更加优异的防腐蚀特性和更高效的换热性能。

  在一些特殊场合,比如氨制冷领域,由于铜管不能使用在氨系统,一般采用钢管等。这次展出了不锈钢铝片系列氨制冷蒸发器,整机采用Φ15.88*0.6 304不锈钢管,翅片采用0.3mm厚正玄波型铝箔。

  此外,随着制冷行业的发展,小管径铜管技术在空调和制冷领域的应用逐渐增多。盾安环境推出的5mm管径二氧化碳铜管换热器。来自意大利的路伟换热器企业也展示5mm管径铜管换热器。据介绍,路伟企业看好5mm管径铜管换热器在中国市场的应用,一方面目前在欧洲已经有成功的应用案例,第二,随着中国冷媒替代工作的不断推进,低冷媒充注量将是趋势,将加快小管径铜管换热器在中国市场的推进力度,目前展示的产品来自印度工厂。

  壳管式:换热效率提升的秘诀

  作为水冷换热器中的元老级产品,工作稳定可靠,目前制冷市场上生产壳管式换热器的企业大概有一百多家,专业生产壳管式换热器的有十来家。壳管式换热器适应性强,主要用在中央空调、冷冻冷藏等大型设备中。结构简单、制造容易,但是一旦出现故障影响到整个系统,必然会造成很大的损失,因此,壳管式换热器的在质量方面要求很高。代表企业有GEA、广州联合、康达托、武汉硚鑫、东露阳、科威力等。

  在壳管式换热器新品研发上,武汉硚鑫制冷设备有限公司推出了螺旋折流板换热器。“为了增强换热效果,管壳式换热器的壳程通常添加弓形折流板,但是由于结构限制,其自身也存在一些缺点:如壳侧压降高,动力设备负荷大;存在流动死区,整体换热效率低;管束易诱发振动等。”总经理舒利雄告诉记者,如果换成螺旋折流板后,水在蒸发器里是螺旋式流动,整体换热效率提高30%左右,蒸发器体积大大缩小,换热管节省20%以上,黑色金属节省30%以上,不但可以降低沿程阻力、解决“死区”问题、缓解振动,同时,螺旋流动会使边界层减薄并增加扰动,从而强化了换热,彻底解决了蒸发器局部冰冻问题。其实,螺旋折流板换热器作为一种新型节能管壳式热交换设备,目前已经广泛应用于石油、化工及天然气等领域,在这些领域主要作冷凝器使用。

  近几年广州联合新产品开发商投入很大,包括螺旋折流板蒸发器。螺旋折流板蒸发器的主要特点是折流板为有一定倾角的连续螺旋面,与弓形折流板蒸发器相比,它具有四方面优点:1壳程流体呈螺旋状柱塞流动,不存在流动死区;2壳程压力损失小,单位压降下壳程传热系数高;3能够有效抑制壳程流体的污垢积累沉淀,提高换热器使用寿命;4对换热器管束形成连续支撑,减少由于流体诱发振动而产生破坏的可能。此外,还为降膜式机组开发了降膜式蒸发器,目前的高效蒸发器有满液式和喷淋式两种,而喷淋式蒸发器,冷媒充注量较满液式少,换热效率高,更利于机组的回油。

  板式:微板换热器解决大问题超乎想象

  板式换热器的传热组件是冲压成型的薄金属片,换热板中冲有波纹以强化传热,很多换热板片迭放在一起焊死,换热板与换热板之间的周边放入一定形状的密封圈,使换热板之间保持一定的距离,构成制冷剂与冷却水的流道,板式换热器结构紧凑,占用空间小;传热系数高;适应性好,易调整;流体滞留量小,对变化反应迅速,拆装简单,容易维护;不易垢倾。

  虽然板式换热器进入中国制冷市场比较晚,但是近年来,随着冷水机占有率提升而得到了飞速发展。国内做板换的企业大概有四十到五十家,专业生产板换的大约三十家。丹佛斯、阿法拉伐、宁波哈雷是其中代表。

  采访中,丹佛斯的创新给板式换热器市场带来革命性改变。据了解,丹佛斯换热器事业部通过与其它兄弟部门的合作,推出了双金属管微板换热器,解决了客户困扰已久的板式换热器不锈钢接管与系统铜管回路的焊接难题。通过双金属管解决方案,客户可以使用传统成熟的铜铜焊接工艺来焊接板式换热器和空调回路,全面提升客户工厂的焊接水平并且明显减少焊料的成本,取得质量和成本的共赢。

  基于前几年微板换热器MPHE的成功市场应用经验,丹佛斯推出了新一代的Z形点阵微板换热器,覆盖全系列冷水机组和地源热泵应用,进一步提高了换热效率并减小了水侧压降。同时得益于全新设计的Z形非对称式设计点阵,使得制冷剂充注量得到了显著减少。

  蒸发式冷凝器:防腐和结垢老大难变容易

  不属于风冷换热器也不属于水冷换热器,它结合了风冷和水冷的优势,形成了自己强大的散热效率蒸。蒸发式冷凝器发展时间短,一般用于大功率的机组,局限在制冷工程市场。生产成本高,制冷系统参数不一样,制冷剂的流量没有标准,压力控制器也不一样,回油难。适合做大型的工程,量产难度很大。

  近些年,越来也多企业看准蒸发式冷凝器市场,像西麦柯、常州东立等。

  常州东立总经理李强风告诉记者:“我们一开始就通过对行业发展前景进行分析,认为蒸发式凝器排热量范围宽广,性能优越,排热量300-3500KW的蒸发冷,与螺杆机,并联机,中大型机组配套,排热量50KW-300KW蒸发冷一体机的产品,做高度集成,模块化,并预留空间,接口,方便改装托展。”

  针对蒸发冷防腐和结垢问题,东立从两个方面进行把关,一是管组自动化焊接,自动化可以使产品质量稳定,使用寿命长,无残留焊渣,洁净度高,焊缝质量高,管组防腐方面,除了传统热浸锌防腐,还可以跟据用户需求,再加一层防结垢涂层,联合电子除垢仪,能有效的解决结垢问题,二是箱体处理,在水箱表面上做了一层涂层,涂层具有特别优越的耐候性、耐酸、碱,及其他化学药品性,因此,只要涂层不被破坏,水与钢板不接触,就能使水箱的寿命延长到与产品整体一致。

  微通道平行流:市场考验过关

  微通道换热器属于制冷行业的最新产品,在汽车、空调行业运用的相对较早,近两年才开始在冷冻冷藏行业发展。微通道换热器具有高效的换热效率,由于重量轻、纯铝设计、体积紧凑,大大降低了系统成本。另外,由于这一产品容积小,平均降低制冷剂充注量30%,有效减少了对环境的破坏。

  另外微通道产品由于微细的流通通道而产生的微细管导热强化,以及翅片侧的开窗强化,在紧凑的体积内,可以达到高效的换热效率。很多企业代表指出,从长远的角度来看,这一产品契合了“低碳”这一主题,由于其环保、换热效率高等特点,未来发展前景必定不小。记者从丹佛斯了解到,目前冷冻冷藏应用处于发展中,特别是R290等冷媒的强制使用,MCHE微通道将会在冷冻冷藏领域获得快速的发展。

  然而,微通道换热器要想突围现有产品格局,不得不率先解决两个问题,一是产品占有率“尴尬”,工程商推广和用户接受度有待加强;二是采用的纯铝的设计,铝不如铜稳定性高,在安全性,以及堵塞和化霜问题急需验明正身。

  丹佛斯日前产品则完美解决这些问题,“MCHE微通道采用简单超薄全铝设计,其重量轻且防电化腐蚀。铝制结构使其成为商业制冷应用的最佳可持续性解决方案之一。MCHE满足最苛刻的应用要求,运输应用基于其高强度、密封设计和可循环利用材料。MCHE能使流经微通道的制冷剂达到极高能效。由于设计原理,其制冷剂充注量比其他热交换器低30%。”

  对于这些问题和商家的观望,浙江富源也认为完全不用担心。如果严格按照流程操作,系统设计干净,根本不会出现堵塞之类问题。同时,根据实际情况,加上过滤式油分和304不锈钢网,或者排气过滤器和回气过滤器等防止问题发生。

  此外,在套管换热器上,杭州沈氏节推出了同轴换热器。仔细观察,可以发现杭州沈氏展出的同轴换热器麻花管表面还有压花。正是这种细微的结构,极大提高了套管式换热器的效率。可以选用铜管、白铜管或钛管。其中,镍白铜内螺纹管和钛内螺纹管是专利技术。

  扁管翅片换热器。

  目前,我国制冷行业仍将保持高速增长,且未来几年间制冷企业仍有扩大产能的计划。随着国家城镇化进程的加快,国家保障房建设政策的大力推行以及节能惠民政策实施的覆盖范围的扩大,国家引导制冷企业淘汰落后产品、推行制冷产品新的能耗比标准,这些因素直接促使制冷行业的产品结构发生了较大变化,节能型产品的比例逐渐提高,成为制冷行业新的增长点。

  节约能源,减少温室气体排放,保护环境是我国基本国策。对两器产品而言,主要的趋势是减少材料的消耗量。符合环保的要求,对冷媒的用量更少。要求传热效率更高的产品,以满足日益提升的能效标准的需求。同时为了应对新型的冷媒,也需要对换热器进行优化设计以满足对新型冷媒应用的要求。

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