国内板式换热器行业现状、存在问题及发展建议
一、现状
1、品种
|
序号 |
品种 |
国内水平 |
国外水平 |
国外代表生产商 |
|
2000年 |
2005年 |
|
1 |
可拆卸对称形 |
√ |
√ |
√ |
Alfa-laval APV SWEP GEA |
|
2 |
可拆卸非对称形 |
√ |
√ |
√ |
|
3 |
免粘接 |
X |
√ |
√ |
|
4 |
宽间隙 |
X |
√ |
√ |
Alfa-laval SWEP GEA |
|
5 |
钎焊接（不锈钢） |
X |
√ |
√ |
SWEP Alfa-laval |
|
6 |
钎焊接（钛） |
X |
X |
√ |
|
7 |
激光半焊接 |
X |
X |
√ |
Alfa-laval APV Tranter |
|
8 |
全焊接一般形式 |
Hybrid |
X |
√ |
√ |
Bavex Muller APV |
|
9 |
Platular |
X |
√ |
√ |
Barriquand Viex |
|
10 |
全焊接板壳式换热器 |
Ⅰ |
X |
√ |
√ |
packinox |
|
11 |
Ⅱ |
X |
X |
√ |
APV |
|
12 |
全焊接
板式空冷器 |
X |
√ |
X |
X |
|
13 |
全焊接
空气预热器 |
X |
√ |
√ |
GEA |
|
14 |
板式蒸发器 |
X |
X |
√ |
Alfa-laval Schmit |
|
15 |
板式冷凝器 |
X |
X |
√ |
Alfa-laval |
2、规格
|
参 数 |
国内水平 |
国外水平 |
国外代表
生产商 |
备 注 |
|
2000年 |
2005年 |
|
板片厚度，mm |
0.7(0.8) |
0.6(0.5) |
0.5(0.4) |
Alfa-laval APV SWEP |
可拆式 |
|
/ |
0.3~0.4 |
0.3~0.4 |
SWEP Alfa-laval |
钎焊接 |
|
/ |
0.5~0.8 |
0.2~1.0 |
Bavex Muller |
全焊接 |
|
单片面积，m2 |
1.6(2.0) |
1.8(2.8) |
4.45 |
APV |
可拆式 |
|
≤1.0 |
12 |
16 |
Packinox muller |
全焊接 |
|
接管口径，mm |
300 |
350 |
500 |
GEA HISAKA SWEP |
可拆式 |
|
处理量，m3/h |
1520 |
2078 |
4240* |
|
|
/ |
口径不限，处理量不受口径限制 |
Barriquand Viex muller |
全焊接 |
注：*双角孔进入时，处理量可达6000m3/h。
3、技术指标
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品种 |
设计温度，℃ |
设计压力，MPa |
最大换热面积，m2/台 |
|
国内 |
国外 |
国内 |
国外 |
国内 |
国外 |
|
可拆卸PHE |
-50~180 |
-35~200 |
≤2.5① |
≤3.0 |
600片/台 |
1000片/台 |
|
钎焊接（铜） |
≤200 |
≤225 |
≤3.0 |
≤3.0 |
/ |
/ |
|
钎焊接（镍） |
X |
≤400 |
X |
≤1.6 |
|
激光半焊接 |
X |
-35~200② |
X |
≤2.5 |
X |
/ |
全焊接
一般形式 |
Hybrid |
-200~700 |
-200~900 |
≤4.0 |
≤6.0 |
/ |
6000 |
|
Platular |
-200~700 |
-180~700 |
≤4.0 |
≤4.0 |
/ |
1500 |
|
全焊接板壳式换热器 |
Ⅰ |
-200~700 |
-200~700 |
≤4.0 |
≤30(6.0) |
3000 |
16000 |
|
Ⅱ |
X |
-200~900 |
X |
≤10 |
X |
500 |
全焊接
板式空冷器 |
-200~700 |
X |
≤4.0 |
X |
1000 |
X |
全焊接
空气预热器 |
≤700 |
≤565 |
≤0.6 |
≤0.5 |
10000 |
28704 |
|
板式蒸发器 |
X |
≤160 |
X |
≤0.6 |
X |
2000
EC700 |
|
板式冷凝器 |
X |
≤130 |
X |
≤1.0 |
X |
380
COND600 |
|
说 明 |
①指板厚0.5mm时的设计压力；
②激光半焊接接触腐蚀性介质的地方（O形圈）应采用耐腐蚀材料或包覆聚四氟乙烯；用于腐蚀性介质时设备外围应加防护罩。 |
4、材料
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材料种类 |
国 内 |
国 外 |
备 注 |
|
2000年 |
2005年 |
|
不锈钢类 |
304、316、321 |
√ |
√ |
√ |
|
|
254SMO |
|
√ |
√ |
|
|
2205 |
|
√ |
√ |
用于全焊接 |
|
钛及钛合金 |
Ti |
√ |
√* |
√ |
已用于钎焊接 |
|
Ti-Pd |
|
√ |
√ |
|
|
哈氏合金 |
C-276 |
√ |
√ |
√ |
|
|
C-22 |
|
|
√ |
|
|
镍 |
N200 |
|
√ |
√ |
|
|
Incoloy 825 |
|
|
√ |
|
|
Monel 400 |
|
|
√ |
|
|
钽 |
|
|
√ |
|
说明：国内钛材已用于单片面积4m
2（长度6m）的全焊接产品。
5、波纹形式及性能水平
|
|
国 内 |
国 外 |
备 注 |
|
2000年 |
2005年 |
|
波纹形式 |
人字形为主
H-板 |
人字形为主
H、S板 |
人字形为主
H、S板 |
可拆卸 |
各种波纹形式
或无波纹 |
各种波纹形式
或无波纹 |
全焊接 |
|
NTU范围 |
≤2 |
≤5 |
≤7 |
可拆卸 |
|
可实现的末端温差 ℃ |
2 |
1 |
1 |
|
标准状态下的K
W/m2•K |
4500~5000 |
5000~6500 |
5000~6500 |
|
6、应用领域
由于新板形的不断问世，应用领域随之拓展，如高NTU值板片的问世，进入了制冷空调领域，此种场合单台面积均较大，一般装机在400~600片/台左右；
宽间隙板片的问世，使我国产品进入了酒精、制糖等粘性、颗粒性介质行业；
特殊材料的应用，进一步拓宽了板式换热器在腐蚀性领域的应用。
全焊接产品的问世，可以说改写了板式换热器的应用历史，将以前在高温、高压、耐腐蚀领域内不敢想或不可能的事变成了现实，部分场合已完全取代管壳式换热器，如热电厂的首站换热、蒸汽压力大于0.2MPa的汽-水换热，氧化铝行业的全焊接宽通道板式换热器，炼油、化工、电力行业的全焊接板式空冷器，大型全焊接板壳式换热器，大型全焊接板式空气预热器等产品的应用成功，大大拓展了产品的应用领域，使我们更进一步看到了板式换热器应用的灿烂前景，增强了我们对板式换热器的信心。
7、计算选型
近一半的企业使用软件进行选型，但绝大多数仅限于水-水工况，对于一些存在相变或特殊介质的工况只能凭经验估算，而国外几大公司的计算软件均较先进，计算结果较合理，并且物性数据库数据较全。
8、加工精度
2002年国家监督抽查时，25%的企业产品不合格，其主要原因就是板片尺寸（波纹深度、垫片槽深度）超差，约有50%以上的企业的板片存在尺寸超差，这是由于当时大部分产品模具老化或模具设计不合理或模具加工手段落后，造成精度不够所致。
截止2004年底，部分企业对产品进行了更新换代或开发了新系列的产品，由于采用了加工中心，使模具的精度大大提高，因此保证了板片的成形质量，板片波纹深度和垫片槽深度偏差均可控制在±0.10mm之内，达到了国际先进水平。
9、设计制造
2000年，只有30%的企业的技术部门使用计算机进行机械设计，
截止2004年底，几乎所有企业都使用了AUTOCAD进行
（1）一般的机械设计
（2）三维实体演示
大型板片的压制，精度控制在±0.1mm之内
换热器的组装：专用组装机的使用大大减轻了工人的劳动强度；
产品外观质量大大提高
存在问题：粘接剂中含氯离子，造成垫片槽腐蚀开裂现象
10、销售额
2000年国内企业总销售额大约在2~3亿元之间，但到了2004年底，国内企业总销售额达到8~10亿元，几家外资企业的总销售大约在8亿元左右。
上述销售额的计算指所有的板式产品，含可拆、钎焊、全焊接板式换热器。
好多市场仍未开拓，故销售额未达到极限，应看到板式换热器发展的空间。
11、密封垫片
经过近几年的几次国抽以及各企业内部质量控制，密封垫片的外观质量及几何尺寸精度大大提高，达到国际先进水平，但仍存在以下问题：
（1）内在质量，主要表现在物理性能指标方面可以说没有进步，与国外相比仍有较大差距，
（2）质量波动较大，随要求而变，严格要求时，或现场出问题需要更换时，就能加工出不同质量的垫片来；
（3）人员的相关技术水平问题，垫片厂从事垫片的几何结构设计人员，对板式换热器的板形结构不熟悉、不了解或理解不够、了解不深；（1）如垫片几何形状和压缩量的控制问题，形状过大，宜造成板片变形，过小则会很快失去密封力。（2）如何根据不同的垫片槽形状设计不同形状的垫片。
（4）不能及时跟随PHE生产厂的发展，板片的结构改变了，但垫片厂的设计观念未改变。
综上所述，我国产品同国外的差距主要在以下几个方面：
-
大口径板式换热器，如DN400、DN450、DN500适用于大处理量、大面积的板形；
-
板式蒸发器、板式冷凝器；
-
激光半焊接板式换热器；
-
“热混合”设计计算方法、软件及配套的数据库；
-
产品应用的经验；
-
密封垫片的内在质量与形状设计。
二、存在问题
1、人员水平问题（设计、销售、技术支持人员普遍水平不高）
2、质量层次较大
3、无自主开发能力，低水平重复生产
（1）不设技术部门或无技术人员，这些企业就要被社会淘汰；
（2）不懂板型设计，完全模仿或抄袭
（3）能够设计板型，但未掌握国际先进板型的核心；
4、企业领导决策不果断、观望、等待、舍不得花钱，造成时机错失；
5、垫片生产企业缺乏信心、缺乏激情
（1）沿袭的习惯行为；
（2）对产品质量的认定；
（3）主机厂模具到处开发，对垫片厂不负责任，每种规格产品的垫片协作厂不能超过3家
（4）价格下降及回款困难
三、发展趋势
1、原有板形彻底淘汰、更新；
2、多品种、多规格、“热混合”设计。
规格：DN50~DN500
口径
板型 |
DN50 |
DN100 |
DN150 |
DN200 |
DN250 |
DN300
～DN500 |
备注 |
|
常规对称形 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
H+S |
|
浅密波纹 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
H+S |
|
宽流道 |
/ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
/ |
|
激光半焊接 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
H+S |
|
非对称形 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
H+S |
|
全焊接 |
不受角孔限制 |
|
3、低成本、高性能、高可靠性、高性价比
（1）低成本的概念
高刚性的薄板片，上下导梁的合理设计，压紧板、螺栓的强度计算，采用标准件
全企业上下均应有“经济”的头脑，有成本的概念，如设计人员对设计成本的控制：①避免重复性的劳动，②零部件成本的控制，如强度、刚度上安全系数不应太保守、加工工时的控制，尽可能选用标准件；
企业领导的成本控制意识，不能一味的相信技术人员，可通过试验验证。
（2）高性能
产品的承压能力，传热与阻力降水平
（3）高可靠性
产品在压力波动、温度波动、大面积运行时的可靠性
尤其高NTU值的板型，单台组装面积较大，如NTU=5时：
|
型 号 |
BR01 |
BR03 |
BR06 |
BR08 |
|
角孔直径，mm |
50 |
100 |
150 |
200 |
|
单片面积，m2 |
0.12 |
0.3 |
0.6 |
0.8 |
|
单台片数，片/台 |
187 |
431 |
750 |
1100 |
|
最大换热面积，m2 |
22 |
130 |
450 |
880 |
注：1 此种工况运行时，V≈0.25m/s；
2 换热面积或每台的片数至少应达到上表中的2/3。
（4）高性价比
性价比越高，对客户的吸引力越大；
4、设计新思路，“共用或共有”设计，
不同系列、不同规格的产品共用相同的框架、相同的下料尺寸，使原材料、零部件的储备为最经济，流动资金做到最少
5、品牌效应，好的企业会越来越容易，差的企业会越来越难
6、联合开发，风险共担，利益共享
（1）产品研发的联合
（2）工程项目的联合
（2）新的应用领域开拓的联合，如何借力？
（3）与国外公司联合，引进国外成熟技术
7、“服务”越来越重要
四、建议
1、资源共享，提高设备的利用率
2、重视信息、交流、沟通
3、重视人才的培养与管理
4、超前的思路，打破常规，提前占领市场
5、不要盲目投入，重视市场调研、重视试验研究，确保产品投入市场成功应用
6、专业化生产
板片
垫片
压紧板
螺栓（螺母）
胶水
专业的研究机构，主要进行产品研究与人员培训，为企业服务、为行业服务，
7、守信
生产厂与协作厂（垫片、压紧板、螺栓等）的信誉问题
生产厂与用户之间的诚实、守信问题，如给用户提供假报告、假证书、夸大设计参数，虚报换热面积等以假充真、以次充好等行为必须杜绝，
协作厂的信誉问题，如模具加工企业，垫片加工企业对用户的技术保密问题。
8、对板式换热器的关注与热爱
