國內(nèi)板式換熱器行業(yè)現(xiàn)狀、存在問題及發(fā)展建議
一、現(xiàn)狀
1、品種
|
序號(hào) |
品種 |
國內(nèi)水平 |
國外水平 |
國外代表生產(chǎn)商 |
|
2000年 |
2005年 |
|
1 |
可拆卸對(duì)稱形 |
√ |
√ |
√ |
Alfa-laval APV SWEP GEA |
|
2 |
可拆卸非對(duì)稱形 |
√ |
√ |
√ |
|
3 |
免粘接 |
X |
√ |
√ |
|
4 |
寬間隙 |
X |
√ |
√ |
Alfa-laval SWEP GEA |
|
5 |
釬焊接（不銹鋼） |
X |
√ |
√ |
SWEP Alfa-laval |
|
6 |
釬焊接（鈦） |
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 |
全焊接板殼式換熱器 |
Ⅰ |
X |
√ |
√ |
packinox |
|
11 |
Ⅱ |
X |
X |
√ |
APV |
|
12 |
全焊接
板式空冷器 |
X |
√ |
X |
X |
|
13 |
全焊接
空氣預(yù)熱器 |
X |
√ |
√ |
GEA |
|
14 |
板式蒸發(fā)器 |
X |
X |
√ |
Alfa-laval Schmit |
|
15 |
板式冷凝器 |
X |
X |
√ |
Alfa-laval |
2、規(guī)格
|
參 數(shù) |
國內(nèi)水平 |
國外水平 |
國外代表
生產(chǎn)商 |
備 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 |
釬焊接 |
|
/ |
0.5~0.8 |
0.2~1.0 |
Bavex Muller |
全焊接 |
|
單片面積，m2 |
1.6(2.0) |
1.8(2.8) |
4.45 |
APV |
可拆式 |
|
≤1.0 |
12 |
16 |
Packinox muller |
全焊接 |
|
接管口徑，mm |
300 |
350 |
500 |
GEA HISAKA SWEP |
可拆式 |
|
處理量，m3/h |
1520 |
2078 |
4240* |
|
|
/ |
口徑不限，處理量不受口徑限制 |
Barriquand Viex muller |
全焊接 |
注：*雙角孔進(jìn)入時(shí)，處理量可達(dá)6000m3/h。
3、技術(shù)指標(biāo)
|
品種 |
設(shè)計(jì)溫度，℃ |
設(shè)計(jì)壓力，MPa |
最大換熱面積，m2/臺(tái) |
|
國內(nèi) |
國外 |
國內(nèi) |
國外 |
國內(nèi) |
國外 |
|
可拆卸PHE |
-50~180 |
-35~200 |
≤2.5① |
≤3.0 |
600片/臺(tái) |
1000片/臺(tái) |
|
釬焊接（銅） |
≤200 |
≤225 |
≤3.0 |
≤3.0 |
/ |
/ |
|
釬焊接（鎳） |
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 |
|
全焊接板殼式換熱器 |
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
空氣預(yù)熱器 |
≤700 |
≤565 |
≤0.6 |
≤0.5 |
10000 |
28704 |
|
板式蒸發(fā)器 |
X |
≤160 |
X |
≤0.6 |
X |
2000
EC700 |
|
板式冷凝器 |
X |
≤130 |
X |
≤1.0 |
X |
380
COND600 |
|
說 明 |
①指板厚0.5mm時(shí)的設(shè)計(jì)壓力；
②激光半焊接接觸腐蝕性介質(zhì)的地方（O形圈）應(yīng)采用耐腐蝕材料或包覆聚四氟乙烯；用于腐蝕性介質(zhì)時(shí)設(shè)備外圍應(yīng)加防護(hù)罩。 |
4、材料
|
材料種類 |
國 內(nèi) |
國 外 |
備 注 |
|
2000年 |
2005年 |
|
不銹鋼類 |
304、316、321 |
√ |
√ |
√ |
|
|
254SMO |
|
√ |
√ |
|
|
2205 |
|
√ |
√ |
用于全焊接 |
|
鈦及鈦合金 |
Ti |
√ |
√* |
√ |
已用于釬焊接 |
|
Ti-Pd |
|
√ |
√ |
|
|
哈氏合金 |
C-276 |
√ |
√ |
√ |
|
|
C-22 |
|
|
√ |
|
|
鎳 |
N200 |
|
√ |
√ |
|
|
Incoloy 825 |
|
|
√ |
|
|
Monel 400 |
|
|
√ |
|
|
鉭 |
|
|
√ |
|
說明：國內(nèi)鈦材已用于單片面積4m
2（長度6m）的全焊接產(chǎn)品。
5、波紋形式及性能水平
|
|
國 內(nèi) |
國 外 |
備 注 |
|
2000年 |
2005年 |
|
波紋形式 |
人字形為主
H-板 |
人字形為主
H、S板 |
人字形為主
H、S板 |
可拆卸 |
各種波紋形式
或無波紋 |
各種波紋形式
或無波紋 |
全焊接 |
|
NTU范圍 |
≤2 |
≤5 |
≤7 |
可拆卸 |
|
可實(shí)現(xiàn)的末端溫差 ℃ |
2 |
1 |
1 |
|
標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的K
W/m2•K |
4500~5000 |
5000~6500 |
5000~6500 |
|
6、應(yīng)用領(lǐng)域
由于新板形的不斷問世，應(yīng)用領(lǐng)域隨之拓展，如高NTU值板片的問世，進(jìn)入了制冷空調(diào)領(lǐng)域，此種場(chǎng)合單臺(tái)面積均較大，一般裝機(jī)在400~600片/臺(tái)左右；
寬間隙板片的問世，使我國產(chǎn)品進(jìn)入了酒精、制糖等粘性、顆粒性介質(zhì)行業(yè)；
特殊材料的應(yīng)用，進(jìn)一步拓寬了板式換熱器在腐蝕性領(lǐng)域的應(yīng)用。
全焊接產(chǎn)品的問世，可以說改寫了板式換熱器的應(yīng)用歷史，將以前在高溫、高壓、耐腐蝕領(lǐng)域內(nèi)不敢想或不可能的事變成了現(xiàn)實(shí)，部分場(chǎng)合已完全取代管殼式換熱器，如熱電廠的首站換熱、蒸汽壓力大于0.2MPa的汽-水換熱，氧化鋁行業(yè)的全焊接寬通道板式換熱器，煉油、化工、電力行業(yè)的全焊接板式空冷器，大型全焊接板殼式換熱器，大型全焊接板式空氣預(yù)熱器等產(chǎn)品的應(yīng)用成功，大大拓展了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，使我們更進(jìn)一步看到了板式換熱器應(yīng)用的燦爛前景，增強(qiáng)了我們對(duì)板式換熱器的信心。
7、計(jì)算選型
近一半的企業(yè)使用軟件進(jìn)行選型，但絕大多數(shù)僅限于水-水工況，對(duì)于一些存在相變或特殊介質(zhì)的工況只能憑經(jīng)驗(yàn)估算，而國外幾大公司的計(jì)算軟件均較先進(jìn)，計(jì)算結(jié)果較合理，并且物性數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)較全。
8、加工精度
2002年國家監(jiān)督抽查時(shí)，25%的企業(yè)產(chǎn)品不合格，其主要原因就是板片尺寸（波紋深度、墊片槽深度）超差，約有50%以上的企業(yè)的板片存在尺寸超差，這是由于當(dāng)時(shí)大部分產(chǎn)品模具老化或模具設(shè)計(jì)不合理或模具加工手段落后，造成精度不夠所致。
截止2004年底，部分企業(yè)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了更新?lián)Q代或開發(fā)了新系列的產(chǎn)品，由于采用了加工中心，使模具的精度大大提高，因此保證了板片的成形質(zhì)量，板片波紋深度和墊片槽深度偏差均可控制在±0.10mm之內(nèi)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
9、設(shè)計(jì)制造
2000年，只有30%的企業(yè)的技術(shù)部門使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，
截止2004年底，幾乎所有企業(yè)都使用了AUTOCAD進(jìn)行
（1）一般的機(jī)械設(shè)計(jì)
（2）三維實(shí)體演示
大型板片的壓制，精度控制在±0.1mm之內(nèi)
換熱器的組裝：專用組裝機(jī)的使用大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；
產(chǎn)品外觀質(zhì)量大大提高
存在問題：粘接劑中含氯離子，造成墊片槽腐蝕開裂現(xiàn)象
10、銷售額
2000年國內(nèi)企業(yè)總銷售額大約在2~3億元之間，但到了2004年底，國內(nèi)企業(yè)總銷售額達(dá)到8~10億元，幾家外資企業(yè)的總銷售大約在8億元左右。
上述銷售額的計(jì)算指所有的板式產(chǎn)品，含可拆、釬焊、全焊接板式換熱器。
好多市場(chǎng)仍未開拓，故銷售額未達(dá)到極限，應(yīng)看到板式換熱器發(fā)展的空間。
11、密封墊片
經(jīng)過近幾年的幾次國抽以及各企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量控制，密封墊片的外觀質(zhì)量及幾何尺寸精度大大提高，達(dá)到國際先進(jìn)水平，但仍存在以下問題：
（1）內(nèi)在質(zhì)量，主要表現(xiàn)在物理性能指標(biāo)方面可以說沒有進(jìn)步，與國外相比仍有較大差距，
（2）質(zhì)量波動(dòng)較大，隨要求而變，嚴(yán)格要求時(shí)，或現(xiàn)場(chǎng)出問題需要更換時(shí)，就能加工出不同質(zhì)量的墊片來；
（3）人員的相關(guān)技術(shù)水平問題，墊片廠從事墊片的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，對(duì)板式換熱器的板形結(jié)構(gòu)不熟悉、不了解或理解不夠、了解不深；（1）如墊片幾何形狀和壓縮量的控制問題，形狀過大，宜造成板片變形，過小則會(huì)很快失去密封力。（2）如何根據(jù)不同的墊片槽形狀設(shè)計(jì)不同形狀的墊片。
（4）不能及時(shí)跟隨PHE生產(chǎn)廠的發(fā)展，板片的結(jié)構(gòu)改變了，但墊片廠的設(shè)計(jì)觀念未改變。
綜上所述，我國產(chǎn)品同國外的差距主要在以下幾個(gè)方面：
-
大口徑板式換熱器，如DN400、DN450、DN500適用于大處理量、大面積的板形；
-
板式蒸發(fā)器、板式冷凝器；
-
激光半焊接板式換熱器；
-
“熱混合”設(shè)計(jì)計(jì)算方法、軟件及配套的數(shù)據(jù)庫；
-
產(chǎn)品應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)；
-
密封墊片的內(nèi)在質(zhì)量與形狀設(shè)計(jì)。
二、存在問題
1、人員水平問題（設(shè)計(jì)、銷售、技術(shù)支持人員普遍水平不高）
2、質(zhì)量層次較大
3、無自主開發(fā)能力，低水平重復(fù)生產(chǎn)
（1）不設(shè)技術(shù)部門或無技術(shù)人員，這些企業(yè)就要被社會(huì)淘汰；
（2）不懂板型設(shè)計(jì)，完全模仿或抄襲
（3）能夠設(shè)計(jì)板型，但未掌握國際先進(jìn)板型的核心；
4、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)決策不果斷、觀望、等待、舍不得花錢，造成時(shí)機(jī)錯(cuò)失；
5、墊片生產(chǎn)企業(yè)缺乏信心、缺乏激情
（1）沿襲的習(xí)慣行為；
（2）對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的認(rèn)定；
（3）主機(jī)廠模具到處開發(fā)，對(duì)墊片廠不負(fù)責(zé)任，每種規(guī)格產(chǎn)品的墊片協(xié)作廠不能超過3家
（4）價(jià)格下降及回款困難
三、發(fā)展趨勢(shì)
1、原有板形徹底淘汰、更新；
2、多品種、多規(guī)格、“熱混合”設(shè)計(jì)。
規(guī)格：DN50~DN500
口徑
板型 |
DN50 |
DN100 |
DN150 |
DN200 |
DN250 |
DN300
～DN500 |
備注 |
|
常規(guī)對(duì)稱形 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
H+S |
|
淺密波紋 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
H+S |
|
寬流道 |
/ |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
/ |
|
激光半焊接 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
H+S |
|
非對(duì)稱形 |
√ |
√ |
√ |
√ |
|
|
H+S |
|
全焊接 |
不受角孔限制 |
|
3、低成本、高性能、高可靠性、高性價(jià)比
（1）低成本的概念
高剛性的薄板片，上下導(dǎo)梁的合理設(shè)計(jì)，壓緊板、螺栓的強(qiáng)度計(jì)算，采用標(biāo)準(zhǔn)件
全企業(yè)上下均應(yīng)有“經(jīng)濟(jì)”的頭腦，有成本的概念，如設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)成本的控制：①避免重復(fù)性的勞動(dòng)，②零部件成本的控制，如強(qiáng)度、剛度上安全系數(shù)不應(yīng)太保守、加工工時(shí)的控制，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件；
企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的成本控制意識(shí)，不能一味的相信技術(shù)人員，可通過試驗(yàn)驗(yàn)證。
（2）高性能
產(chǎn)品的承壓能力，傳熱與阻力降水平
（3）高可靠性
產(chǎn)品在壓力波動(dòng)、溫度波動(dòng)、大面積運(yùn)行時(shí)的可靠性
尤其高NTU值的板型，單臺(tái)組裝面積較大，如NTU=5時(shí)：
|
型 號(hào) |
BR01 |
BR03 |
BR06 |
BR08 |
|
角孔直徑，mm |
50 |
100 |
150 |
200 |
|
單片面積，m2 |
0.12 |
0.3 |
0.6 |
0.8 |
|
單臺(tái)片數(shù)，片/臺(tái) |
187 |
431 |
750 |
1100 |
|
最大換熱面積，m2 |
22 |
130 |
450 |
880 |
注：1 此種工況運(yùn)行時(shí)，V≈0.25m/s；
2 換熱面積或每臺(tái)的片數(shù)至少應(yīng)達(dá)到上表中的2/3。
（4）高性價(jià)比
性價(jià)比越高，對(duì)客戶的吸引力越大；
4、設(shè)計(jì)新思路，“共用或共有”設(shè)計(jì)，
不同系列、不同規(guī)格的產(chǎn)品共用相同的框架、相同的下料尺寸，使原材料、零部件的儲(chǔ)備為最經(jīng)濟(jì)，流動(dòng)資金做到最少
5、品牌效應(yīng)，好的企業(yè)會(huì)越來越容易，差的企業(yè)會(huì)越來越難
6、聯(lián)合開發(fā)，風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)，利益共享
（1）產(chǎn)品研發(fā)的聯(lián)合
（2）工程項(xiàng)目的聯(lián)合
（2）新的應(yīng)用領(lǐng)域開拓的聯(lián)合，如何借力？
（3）與國外公司聯(lián)合，引進(jìn)國外成熟技術(shù)
7、“服務(wù)”越來越重要
四、建議
1、資源共享，提高設(shè)備的利用率
2、重視信息、交流、溝通
3、重視人才的培養(yǎng)與管理
4、超前的思路，打破常規(guī)，提前占領(lǐng)市場(chǎng)
5、不要盲目投入，重視市場(chǎng)調(diào)研、重視試驗(yàn)研究，確保產(chǎn)品投入市場(chǎng)成功應(yīng)用
6、專業(yè)化生產(chǎn)
板片
墊片
壓緊板
螺栓（螺母）
膠水
專業(yè)的研究機(jī)構(gòu)，主要進(jìn)行產(chǎn)品研究與人員培訓(xùn)，為企業(yè)服務(wù)、為行業(yè)服務(wù)，
7、守信
生產(chǎn)廠與協(xié)作廠（墊片、壓緊板、螺栓等）的信譽(yù)問題
生產(chǎn)廠與用戶之間的誠實(shí)、守信問題，如給用戶提供假報(bào)告、假證書、夸大設(shè)計(jì)參數(shù)，虛報(bào)換熱面積等以假充真、以次充好等行為必須杜絕，
協(xié)作廠的信譽(yù)問題，如模具加工企業(yè)，墊片加工企業(yè)對(duì)用戶的技術(shù)保密問題。
8、對(duì)板式換熱器的關(guān)注與熱愛
