试论国内换热器的研究现状与展望

赵亮

摘 要： 随着科技的进步现代工业正在迅猛的发展，换热器技术的应用越来越被重视，加强换热器技术不但可以节约能源，还可以保护环境，由于换热器被广泛的应用，其相关课题的研究就有着非常重要的作用，本文对我国换热器的发展过程进行研究，同时总结不足，对换热器的发展前景进行展望。

关键词： 换热器；研究现状；展望

换热器作为一项能源技术，早在几十年之前就被广泛的运用。随着中国改革开放的进程，现代科技的飞速发展，换热器技术越来越成熟，换热器的传热理论被不断的完善，换热器的节能设计也越来越被完善。特别是随着工业化进程的加快，能源缺乏的问题逐渐显现出来，使换热器在实际中的地位被不断的提升。促使对换热器节能的研究。高效节能的换热器是当前换热器领域研究的重点。

1 国内换热器的研究现状

换热器通过热量传送的方法可以分为三种，分别是：間壁式换热器、混合式换热器、蓄热式换热器，其中间壁式换热器有根据传热的结构分为板面式换热器和管式换热器，板面式换热器又分为板式、板翅式、螺旋板式、板壳式、伞板式换热器。管式换热器又分为管壳式和管式两种。

1.1管式换热器

当前，国内对换热器的应用主要是采用管壳式换热器，管壳式换热器的运行原理是运用在封闭的壳体中管壁的壁面进行传热。虽然在许多的方面不如新型的换热器，但是由于它的牢固的结构、选材的广泛、操作的方便、适应性的强悍、抗高压能力强等优点，在现代工业中具有广泛的应用。其中的螺旋槽管换热器属于我国起步比较早的一种实验研究，并且不论在传热方面和流通阻垢方面，还是在有效凝结与相变对流方面，都取得了比较显著的成功。螺旋扭曲管换热器经由我国华南理工大学的开发和研究解决了因管子相互接触而需要支撑折流板的问题还增强了装置的抗震性。保证了流体在换热器内全程都会发生有效的旋流。同时华南理工大学对缩放管换热器也提出了改变，将缩放管中的扩张段控制在最小，采用直线。内凹、外凸的连接方法。加强了自然对流沸腾换热的功能。使缩放管在锅炉中取得广泛的应用。

1.2板面式换热器

由于板面式换热器比管式换热器传热性要高、重量比较轻、结构比较好等特点，使得板面式换热器的日益广泛。国内对可拆式板式换热器的研究在上个世纪80年代取得过一定的发展，可拆式板式换热器存在灵活增减面积，清洗方便的点，使其在供热工程中发挥重要作用。但是由于自身结构的特性，使得其存在密封垫与换热器流体相融的问题。我国在工厂中使用螺旋板式换热器用于电解液的加热和碱液的冷却。它拥有体积较小，制作使用方便，成本低等特点。国内已经有比较完善的螺旋板式换热器技术标准，此项换热器在国内已经相对成熟。板翅式换热器在近几年来，被越来越多的运用在工业生产中，因为其结构紧密，体积较小，传热能力强等优点。它被认为是最具发展潜力的换热器之一。

2 换热器的发展前景

由于换热器在国内研究起步比之于国外而言较晚，技术比较落后，换热器的理论研究不够成熟，缺少系统性的研究。存在一些外在的影响因素，如研究时所在的环境因素，研究时所用的材料因素，研究时测量仪器的精准度不同的因素等会导致研究结果有所偏差，指导的意义不大。国内对换热器的研究还没有到三维的换热，由于研究的仅仅是一维和二维研究的前提条件比较苛刻，得出的结论没有广泛的指导意义。

2.1整体设计数据库

换热器未来的研究应注重于基础的理论创新，研究的结果可以广泛的被运用。将换热器的抗腐蚀性、材料的坚硬程度、传热的能力都要有所提升。要拥有一个整体设计的数据库，不在采用传统的手工计算设计方式，而是由工作人员将信息输入进数据库，数据库中会有不同的应用软件对数据进行分析和计算。便可直接得出设计所需要的任务数据。这样既节省了时间有节省了人力。这将是未来换热器计算的一种新的方式。

2.2研究方向的广泛性

在未来换热器的形状不仅仅只有矩形或者圆形，会因所需换热器的工程情况对其形状进行改进。换热效率不在是衡量换热器的标准，换热效果最优，成本最低的换热器才是最佳的选择。因此影响摩擦因素和传热因素的因子成为最适合衡量换热器选择的标准。这两种因子缺一不可，如果只有其中一种因子达标，对换热器的选择不会产生任何影响。

2.3计算机模拟流体

采用计算机模型，设计换热器也是未来要发展技术之一，通过计算机模拟换热器中流体的流动过程，对流动方式进行分析。目前已经实现了对于换热器震动流模式和对流模式等模拟流动。对计算机模拟流动的结果进行分析，使得对换热器更加了解，从而更好的提升换热器性能。

3 结束语：

总而言之，换热器是在工业上被广泛应用的设备之一，我国对于换热器的需求位居世界的前列，所以强化与换热器相关的研究是十分必要的，当今对换热器的研究已经到了深层次的阶段，但我国与发达国家相比还是有所差距，因此吸取相关的经验，加强换热器性能的研究就显得尤为重要。在完善换热器理论知识的基础上，还要强化实践的应用，这就需要科研人员作出大量的实验，从而得到最优化的方案，我国在这方面还有发展的空间。做好这些，换热器的发展前景将一片大好。