換熱器作為制冷系統(tǒng)的“輔助設(shè)備”，難道就不重要了嗎？其實換熱器是制冷系統(tǒng)中除壓縮機(jī)外對系統(tǒng)性能影響最顯著的設(shè)備。在制冷系統(tǒng)中，隨著直流同步高速電機(jī)以及高效壓縮機(jī)的應(yīng)用，換熱設(shè)備的性能特別是大型冷水機(jī)組蒸發(fā)器、冷凝器的性能對冷水機(jī)組的尺寸、性能影響越來越顯著。對換熱設(shè)備高效、緊湊的要求越來越高。

　　

　　同時，制冷系統(tǒng)效率的提升也離不開控制閥件的性能改進(jìn)，控制閥件向著更加精準(zhǔn)、穩(wěn)定、智能和關(guān)聯(lián)化的方向發(fā)展。

　　

　　下面就讓我們一起回顧2021中國制冷展，為您娓娓道來在展會中對換熱器和控制閥門的全新發(fā)現(xiàn)。

　　

　　

　　制冷劑與水側(cè)的換熱過程廣泛存在于冷水機(jī)組、熱泵等設(shè)備中。將換熱器分為制冷劑與水換熱的換熱設(shè)備、制冷劑與空氣換熱的換熱設(shè)備、水與空氣換熱或傳質(zhì)的換熱設(shè)備以及其他類換熱設(shè)備。

　　

　　今年，各廠商所展示的換熱器在換熱性能、結(jié)構(gòu)質(zhì)量、制造工藝、緊湊性和穩(wěn)定性方面進(jìn)行了優(yōu)化提升，包括：

　　

　　緊湊高效的板式換熱器；

　　

　　綜合減少制冷劑充注量與穩(wěn)定性的混合降膜殼管式蒸發(fā)器；

　　

　　增加換熱面積的微通道換熱器；

　　

　　具有強(qiáng)化換熱結(jié)構(gòu)的常規(guī)管徑與微小管徑內(nèi)螺紋管；

　　

　　同軸套管換熱器和高效罐換熱器等。

　　

　　

　　金屬板片的幾何結(jié)構(gòu)及其形成的流道形狀是影響板式換熱器換熱效率的主要因素，各廠商也展示了其不同的板式換熱器的設(shè)計方案。

　　

　　丹佛斯（上海）投資有限公司展示的MPHE 系列微板換熱器采用點陣式設(shè)計，在板片上形成非對稱的Z字形制冷劑回路，增大了換熱面積，同時使氣態(tài)和液態(tài)制冷劑充分混合，提高了換熱效率。

 

 

　　

　　

　　殼管式換熱器廣泛應(yīng)用于中大型冷熱水機(jī)組、模塊機(jī)等。由于其體積與制冷劑充注量相對大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此對殼管式換熱器的傳熱性能與機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)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(shè)計。

　　

　　杭州沈氏節(jié)能科技股份有限公司展出了一種新型自油吸殼管式換熱器。為了避免氣態(tài)制冷劑帶動油滴進(jìn)入下級管道，該換熱器末端增設(shè)了一個夾層，這個設(shè)計能夠有效地解決殼側(cè)回油困難的問題，降低回油導(dǎo)致的換熱效率下降及避免對其他元器件的影響。

　

 

　　本屆展會上展示的多家廠商的冷水機(jī)組中的殼管換熱器多采用混合式降膜蒸發(fā)技術(shù)。制冷劑在殼側(cè)以降膜形式進(jìn)行蒸發(fā)傳熱，底部少部分管束則采用滿液式蒸發(fā)形式，能有效地減少制冷劑的充注量，同時減少因工況變動導(dǎo)致的液位波動對換熱器性能的影響。并且油會積存在滿液區(qū)，有利于回油。

 

 

　　江蘇遠(yuǎn)卓設(shè)備制造有限公司展示了其生產(chǎn)的同軸套管換熱器。為了減小管內(nèi)液膜的厚度以增強(qiáng)換熱，該換熱器使用螺旋槽紋管，此結(jié)構(gòu)能使加強(qiáng)管內(nèi)湍流強(qiáng)度，使傳熱系數(shù)增大

 

 

　　浙江英特科技股份有限公司則展示了其同軸套管式換熱器的多頭螺旋內(nèi)管結(jié)構(gòu)，鋼管與銅管的間隙被均勻分隔，有利于提高蒸發(fā)工況的回油效果。同時，此結(jié)構(gòu)能增大管內(nèi)側(cè)與管外側(cè)的流動湍流度，增加了流體與管外壁的接觸面積，有效地減薄邊界層的厚度，從而進(jìn)一步提升換熱能力。

 

 

　　高效罐換熱器

　　無錫市同力空調(diào)設(shè)備有限公司展示了其高效罐式換熱器，其采用高效翅片管緊湊盤繞制成，能在高效罐冷凝換熱過程中增加湍流度，破壞液膜的表面張力，使液膜變薄，提高換熱效率。同時，形成環(huán)形通道與微孔，提供汽化核心點，提高蒸發(fā)傳熱系數(shù)，并可促進(jìn)液體對流并有效避免結(jié)垢的產(chǎn)生。

 

 

　　翅片管換熱器

　　

　　廣州東奧電氣有限公司展示的防腐翅片換熱器，采用了高效納米涂層，使翅片表面具有較強(qiáng)抗腐蝕與抗摩擦能力。該工藝能進(jìn)一步提高換熱器在惡劣工況中的性能，延長使用壽命。同時，涂層的高親水特性有利于盡快排走表面液滴，減緩結(jié)霜過程。

 

 

　　強(qiáng)化換熱管及翅片設(shè)計

　　

　　金龍精密銅管集團(tuán)股份有限公司展出了一系列高效強(qiáng)化管，其包括扎絲管、麻面管、中高翅片管、干蒸波紋管和波紋管等， 其管直徑在8~26mm間。

 

 

 

 

　　上海日光銅業(yè)有限公司展示了特高導(dǎo)熱二重管，其二重管熱交換器的內(nèi)管使用了特殊化的翅片結(jié)構(gòu)，其翅片呈環(huán)形鋸齒狀，能夠有效的破壞液膜邊界層，減少熱阻。管內(nèi)則有連續(xù)加工的肋齒，能夠強(qiáng)化管內(nèi)紊流。

 

 

　　微通道換熱器

　　

　　杭州三花微通道換熱器有限公司展示的雙系統(tǒng)微通道換熱器，將兩個系統(tǒng)的換熱器結(jié)合，換熱管相間嵌合，形成一套換熱翅片結(jié)構(gòu)。該設(shè)計可節(jié)約換熱面積及翅片材料用量。在實現(xiàn)高度緊湊結(jié)構(gòu)的同時，可減少冷媒的充注量。

 

 

　　浙江新金宸機(jī)械有限公司展示的雙排高能效微通道換熱器增加了翅片換熱面積，并在制冷劑扁管內(nèi)部增加凸齒結(jié)構(gòu)，該設(shè)計在增大換熱面積的同時，能夠進(jìn)一步減少制冷劑充注量，提升換熱效率。

 

 

　　高效均溫板

　　

　　常州恒創(chuàng)熱管理有限公司展示的相變均溫板分為菱形擾流式均溫板、圓點擾流式均溫板和差異化流路均溫板。該設(shè)計成本低、可靠性高、體積小，并且具有很高的散熱性能。此均溫板可以用于5G通訊模塊的散熱、智慧屏電視機(jī)芯片散熱以及空調(diào)變頻器散熱。

 

 

　　自適應(yīng)變流量冷卻塔

　　

　　冷卻塔的布水效果是影響其換熱效率的主要因素，布水越均勻就越有利于水膜的鋪展，從而增大水膜與空氣的接觸面積，增大傳熱傳質(zhì)換熱性能。

　　

　　廣東新菱空調(diào)科技有限公司展示的自重式布水噴頭通過添加旋流部件，結(jié)合其開發(fā)的增壓噴淋技術(shù)，能夠在 30%~110%冷卻水量下，依舊實現(xiàn)均勻布水。

　　

 

 

　　益冷和眾科技（北京）有限公司展示的間接蒸發(fā)冷水機(jī)在傳統(tǒng)冷水機(jī)組的進(jìn)風(fēng)口處增設(shè)空氣冷卻器。進(jìn)風(fēng)在與塔內(nèi)噴淋水接觸前通過空氣冷卻器預(yù)冷，使得冷水出口溫度進(jìn)一步降低，可獲得低于濕球溫度的冷水。

 

 

　　防火濕簾

　　

　　水在重力作用下由濕簾上部往下流時，水膜因波紋狀結(jié)構(gòu)和纖維材料的高吸水性進(jìn)行大面積鋪展，由于水膜對應(yīng)溫度的飽和壓力高于濕空氣中的水蒸汽分壓力，水蒸發(fā)吸收空氣的熱量使空氣降溫。

　　

　　澳藍(lán)（福建）實業(yè)有限公司展示的濕簾利用長纖維原漿紙制成，不含玻璃纖維，具有V0級別的阻燃性，蒸發(fā)效率在85%以上，在高溫環(huán)境下有較高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。

 

 

　　凱絡(luò)文換熱器(中國)有限公司展示的加濕式空冷器，在空氣進(jìn)口端加設(shè)濕簾，空氣在通過濕簾后干球溫度下降，增大與翅片管的換熱溫差。但增大了空氣流動阻力和驅(qū)動空氣流動的風(fēng)機(jī)能耗。

 

 

　　德默菲換熱器（平湖）有限公司同樣在干式冷卻器進(jìn)風(fēng)段加裝濕簾。為了應(yīng)對環(huán)境溫度高的運行工況，干式條件下無法達(dá)到冷凝的設(shè)定溫度，冷卻器啟用預(yù)冷系統(tǒng)，絕熱預(yù)冷板被加濕，空氣進(jìn)入熱交換器前，其溫度可以降低10℃以上，使冷卻器達(dá)到更高的換熱性能。

 

 

　　控制閥件的特色產(chǎn)品

　　

　　電子膨脹閥是制冷空調(diào)系統(tǒng)中與變轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)協(xié)調(diào)控制制冷劑流量，可使制冷空調(diào)系統(tǒng)始終保持在最佳的工況下運行，達(dá)到快速制冷（熱）、溫度精確控制、節(jié)能省電的目的。

　　

　　展會上展示的閥件類型眾多，主要包括：電子膨脹閥、四通閥、球閥、智能閥和風(fēng)閥，閥件產(chǎn)品趨于特定化、精細(xì)化和智能化，對制冷系統(tǒng)性的提升更為明顯。

　　

　　

　　丹佛斯（上海）投資有限公司展示的ETS 5M電子膨脹閥采用了兩級電機(jī)，可實現(xiàn)流量的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，結(jié)合過熱度控制器、壓力和溫度傳感器，可精準(zhǔn)控制噴入蒸發(fā)器的液體。并且閥門可充分保持氣壓的平衡，在雙流向提供雙向流功能和電磁型密封關(guān)閉功能。

 

 

　　浙江三花智能控制股份有限公司展示的LPF系列電子膨脹閥主要用于冷凍冷藏系統(tǒng)，該閥件能實現(xiàn)制冷劑流量的自動調(diào)節(jié)，當(dāng)其完全關(guān)閉時，系統(tǒng)內(nèi)漏量低于1mL/min，效果等同于電磁閥。該系列電子膨脹閥可用于無油系統(tǒng)，同時安裝空間更小，噪音更低，適用于多種應(yīng)用場景。

 

 

　　CO2四通換向閥

　　

　　浙江三花智能控制股份有限公司展示的SHF-T系列CO2四通換向閥采用全不銹鋼設(shè)計，最高工作壓力可達(dá)14MPa，雙導(dǎo)閥最高工作壓差10MPa，可代替多個CO2電磁閥進(jìn)行流路切換，提供可靠的換向。

 

 

　　冷劑用電動球閥

　　

　　浙江三花智能控制股份有限公司展示的EBV系列制冷劑用電動球閥，可以作為電磁閥與流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行工作，并且可以實現(xiàn)雙向流通與雙向截止。同時，該球閥在截止時內(nèi)漏低，節(jié)流時精度高，全開時壓損低。

 

 

　　

　　智能閥

　　

　　西門子（中國）有限公司展示的智能閥的控制器與閥門安裝靈活，能夠自動水力平衡，可通過無線局域網(wǎng)進(jìn)行自動調(diào)試，同時可以持續(xù)監(jiān)控溫度、流量、閥位和輸出能量，高效平衡系統(tǒng)壓力波動，進(jìn)行自動優(yōu)化調(diào)節(jié)。

 

　　搏力謀自控設(shè)備（上海）有限公司展示的能量閥是可用于物聯(lián)網(wǎng)的壓力無關(guān)型閥門，能夠利用集成的流量計、溫度傳感器數(shù)據(jù)和能量控制邏輯，提供動態(tài)實時的能耗數(shù)據(jù)及積累量，并計算出實時熱交換量，同時提供不受壓力波動影響的穩(wěn)定水量。

 

 

　　

　　妥思空調(diào)設(shè)備（蘇州）有限公司展示了其變風(fēng)量控制閥將動態(tài)壓差變送器集成至閥片上，橢圓形閥片與進(jìn)風(fēng)始終保持小于90 度的夾角，在低風(fēng)速時能夠保持高風(fēng)量測量精度。

 

 

　　

　　液位開關(guān)用于檢測液位實際位置，以維護(hù)系統(tǒng)的安全運行，是大型制冷系統(tǒng)中必備的部件。

　　

　　丹佛斯（上海）投資有限公司展示了雷達(dá)式電子液位開關(guān)，利用氣體與液體的介電常數(shù)不同，分析反射雷達(dá)波的頻譜和強(qiáng)度變化幅度就可以判斷液位的位置。這種設(shè)計抗干擾能力強(qiáng)，監(jiān)測的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性更高。

 

 

　　

　　本次展會上展出的換熱器產(chǎn)品依舊以高效節(jié)能為發(fā)展方向。各廠商在提高機(jī)械可靠性的基礎(chǔ)上，不斷進(jìn)行強(qiáng)化換熱設(shè)計和生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新，包括：

　　

　　產(chǎn)品呈現(xiàn)出緊湊、高效、集成的趨勢；

　　

　　強(qiáng)化換熱、減少制冷劑充注量是研究的熱點；

　　

　　小管徑和微通道換熱器的技術(shù)也不斷創(chuàng)新；

　　

　　高精度的內(nèi)螺紋換熱管管徑進(jìn)一步縮??；

　　

　　除了進(jìn)行翅片或者換熱管表面的性能強(qiáng)化設(shè)計，廠商對防腐和表面結(jié)霜問題愈發(fā)重視。

　　

　　控制閥件部分主要體現(xiàn)著兩點趨勢：

　　

　　產(chǎn)品趨于智能化、集成化。

　　

　　各廠商推出不同的電子控制閥件，不斷地提高閥件的控制精度以提高適應(yīng)不同應(yīng)用場景的能力，并且增強(qiáng)了閥件與其他元器件的關(guān)聯(lián)性以及與使用者的交互性，其控制平臺也趨于人性化與多功能化。

　　

　　產(chǎn)品趨于高效化、緊湊化。

　　

　　通過聯(lián)動系統(tǒng)部件與高精度的傳感器，實現(xiàn)對閥件的高效精準(zhǔn)控制。部分還可采取分體安裝方式，能夠有效地適配不同的安裝環(huán)境。

　　

　　本屆制冷展中有關(guān)換熱器和控制閥門的發(fā)現(xiàn)與解讀到此終章。關(guān)注本公眾號，我們將陸續(xù)為大家?guī)砀嚓P(guān)于2021年第32屆“中國制冷展”技術(shù)總結(jié)的內(nèi)容！