改变制冷剂流量制冷系统调节换热器-《2020中国制冷展技术总结报告》

高效节能一直是制冷系统的持续发展方向。换热器是制冷系统中除压缩机外对系统性能影响最显著的设备、且一个制冷系统有多个换热器。因此换热器的性能提升和制造工艺的进步始终是行业关注的焦点。

为适应制冷系统多工况高效性能的需求：

• 变转速压缩机的性价比持续提高

• 变制冷剂流量制冷系统应用越来越广泛

•  电子膨胀阀也受到了更多的关注

本次展会中，各厂商展出了丰富的制冷设备和零部件，其中以换热器和控制阀为主流内容。其特征为多样化、高效化、紧凑化。在强化换热、集成设计、智能控制等方面取得了明显的进步。

本次展会中，各厂商展出了多种紧凑轻量化的高效换热器，包括：

• 用于经济器以提高系统性能的板式换热器

• 用于采暖热泵的高承压、无传统密封垫泄漏风险的壳管式换热器

• 减少制冷剂充注量的降膜壳管式蒸发器

• 同样可减少制冷剂充注量的小管径翅片管换热器

• 提高翅片管换热器性能的内螺纹管和一次成型的异型整体翅片加工技术

• 以及微通道换热器、同轴套管换热器和高效罐换热器等

板式换热器是由具有凹凸纹路的金属板构成。相邻的波纹相反组合，板片间的凹凸脊线形成复杂交错流道，工作流体的湍流在其中得到增强，从而强化了热交换。

板式换热器主要分为密封垫板式换热器与钎焊板式换热器，后者在前者的基础上通过真空钎焊，将板片间的各接触点变成焊接点，在增强换热器强度的同时提升了换热效率。

由此可见，板式换热器的强化效果高度依赖于其板片结构和流道的设计。展会上许多厂家展示了高效板式换热器产品。

宁波哈雷换热设备有限公司展出的R系列钎焊板式换热器，采用了不等截面通道设计，可以耦合匹配冷热流道对于压降和传热强化的要求，减少换热器的换热面积，同时优化用户的允许压降和换热能力，减少设备投资和运行成本。

浙江烽煌热交换器有限公司展出了一系列钎焊板式换热器产品。其中，该公司展出的纯双系统钎焊板式换热器可将具有独立制冷剂回路的两台压缩机组合起来，使部分载荷状态下水冷均匀，简化控制系统并减少冻结危险。

江苏唯益换热器有限公司生产一系列高效钎焊板式换热器。该型换热器板片具有不同倾角、对称和非对称等波纹形状设计，具有污垢系数低、体积小、承压能力强、流程组合方式灵活等特点。产品可耐压6.5MPa，耐温225℃，可利用于空调、热泵、油冷等多领域。

江门东联热工设备有限公司展出了大型对角流钎焊板式换热器。该换热器采用双重流道，且将流动形式设计为对角流。该换热器可在一定范围内替代管壳式、盘管式等大型换热器，且与双机的对接设计可较好匹配全负荷和半负荷场合。

壳管式换热器广泛应用于中大型冷热水机组、模块机等。由于其体积与制冷剂充注量相对大，结构较为复杂，因此对壳管式换热器的传热性能与机械结构进行优化就尤为重要。本次展会中有多个厂家展示了新型壳管换热器的设计。 

浙江盾安人工环境股份有限公司展出的壳管式换热器采用了多项优化技术。其传热依靠降膜蒸发方式，利用制冷剂多层分配设计，使两相制冷剂中气相无阻力排放。制冷剂充注量减少35%。在换热器中内置油分，排气压降最多降低50kPa。使用制冷剂导流板提高了下部换热管的利用率。

杭州沈氏节能科技股份有限公司展出了一种新型130kW壳管式换热器。该换热器采用7mm螺纹管强化管内换热、使用螺旋折流板优化壳侧流体换热。氟侧封头采用激光焊，承压高，无传统密封垫的泄漏风险；换热管整体成型，抗冻性能强。具有机械特性可靠，紧凑度高，用料省体积小的特点。

浙江盾安人工环境股份有限公司展出的翅片管换热器采用5mm小管径换热铜管，换热器内容积减小，制冷剂充注量可得到减少。该特点可推动易燃环保工质的使用。

微通道换热器具有重量轻、体积小、结构紧凑的特点。在本届展会中，杭州沈氏节能科技有限公司展示了一系列扩散焊高效紧凑式换热器。

使用真空扩散焊工艺，焊接强度可达到焊接材料基体的95%以上。其中，集成式微通道换热器使用0.1-2mm直径的通道，紧凑度达5000m2/m3，可耐受250MPa的高压与-22℃~900℃的温度区间。

扩散焊微通道板翅式换热器属于无焊料焊接，具有耐腐蚀性强、耐高压和高低温的特点。扩散焊混合式换热器为微通道板片与板翅片交错叠加并扩散焊制成，具有流通量大、压降小的优点。

以下所示为杭州沈氏节能科技有限公司展示的同轴换热器。水在内管中流动，制冷剂在内外管夹层中流动。内管使用螺旋槽管，增加了换热面积，同时产生紊流强化了制冷剂侧和水侧的换热，其结构如图所示。

换热管和扩展翅片是翅片管换热器进行传热的部件，许多企业着眼于高效传热管和异形翅片的生产与设计。

其中，微翅片管被广泛用于蒸发器与冷凝器。其具有增加换热面积、增加汽化核心和提高气泡脱离频率与减薄冷凝液膜、加速排液的强化作用。在本次参展商中，金龙精密铜管集团股份有限公司展出了一系列高效强化管，包括内螺纹铜管、无缝外翅片管、锯齿翅片管、方扁异型管、一体化波纹管、椭圆管和十字管等。其加工的微肋高度可低至0.1mm，且具有断续齿、M型齿、大螺旋角瘦高齿等强化齿型，可利用于空调、发电、石化等多行业的换热器。

相较于管内相变换热，管外空气侧的换热系数较小，因此对空气侧的换热翅片进行优化也是强化换热的着眼点之一。相比传统的V型换热器，弧形换热器可使出风速度分布更加均匀，但也在翅片加工工艺方面提出了更高的要求。展会中，黄山三佳谊华精密机械有限公司展示了其新型翅片加工模具，可加工波纹、桥片、蜂窝、椭圆、星口、圆弧等异形翅片。先进的加工技术为换热器强化设计提供了支持和保障。

换热器、膨胀阀等辅助设备是制冷系统的关键组成部分，利用高效换热与控制部件是提高制冷系统性能的重要途径。在本次展会中各大厂商在强化传热和提高机械可靠性方面不断创新，展出了许多新型强化换热设计与新型加工工艺：

• 换热器的设计仍然呈现出高效化、紧凑化的趋势

• 小管径与微通道换热器是产品研发的热点，多种异形表面结构设计能够有效提高换热性能

•  新加工工艺使零部件布局更加贴近传热优化结果，为新型换热器设计转化为实用产品提供保障

• 优化表面性能、及时排水与除霜也是换热器发展的重要方向

各类换热器产品都在选材、结构设计和工艺方面不断推陈出新，这也为换热器产品的应用提供了更为广阔的市场，不断推动着制冷行业向前发展。本届制冷展中有关换热器的发现与解读到此终章，也让我们共同期待2021中国制冷展中各类换热器的技术及应用创新带给我们更多的惊喜！