图表:solrico
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工业热泵的需求正在增长。客户希望热泵容量大,并且尽可能采用天然制冷剂。这需要先进的冷凝器和蒸发器热交换器。德国机构solrico对热交换器制造商进行了调查,了解热交换器(HEX)的要求、板式与壳管式HEX的优缺点以及市场趋势。欧洲五大制造商参与了此次调查:瑞典的阿尔法拉瓦尔和SWEP,以及德国的Hexonic、Kelvion和Wieland。调查得到了国际铜业协会欧洲分会的支持。请注意,调查仅考虑了提供80至130°C热量、热容量介于100千瓦至2兆瓦之间的水/水工业热泵。

“工业热泵市场将在未来十年实现两位数增长曲线,板式和壳管式HEX都有其位置”,这是一家受访公司对市场发展的评论。上图给人印象,未来板式HEX的使用将比目前更多。这一结果必须与下图结果结合来看。该图表展示了如何评估壳管HEX的某些趋势。

参与的五家公司中有四家同意壳管式热交换器是河流热泵的标准配置。这里的结果非常明确。这与热源河水的污染和腐蚀问题有关,因为壳管式HEX可以清洗,而钎焊板HEX则是可以清洗的。

工业客户是否普遍偏好壳管式热交换器的问题也被评估了不同的情况。只有一家公司完全同意这一观点,两家参与者持不同意见。编译 陈讲运

第三条声明是“对于热容量超过500千瓦的工业热泵,壳管HEX是标准配置”。一般来说,壳体管HEX用于容量更大的热泵,但500千瓦的热输出可能过低,因为两家公司仅部分同意该说法,另一家公司持不同意见。

例如,SWEP表示其板式HEX系列最高可达700千瓦,并且还有制冷剂一氧化碳的替代品2工作压力可达140巴。SWEP目前的开发包括1兆瓦的板式HEX。Wieland目前根据所用流体/制冷剂及工作条件,提供最高700千瓦的板式HEX型。Kelvion生产0.5至4兆瓦的高压激光焊接盒式板热交换器系列。阿尔法·拉瓦尔表示,其半焊接板式热交换器还能处理高达15兆瓦、最高160°C的大容量。己显型采用板式和壳管式HEX组合,目前以最高1.5兆瓦单元形式提供,可承受100巴和最高200°C。在JAG-Shield技术中,采用激光焊接将板材成对连接,这些板子沿整个外环连接。JAG-Shield HEX的功率可达3兆瓦。

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大容量与天然制冷剂:推动HEX创新的关键趋势

调查显示,目前大量研发投入到开发能够实现更高容量和更高工作压力的HEXs上。例如,阿尔法·拉瓦尔曾探索过用于一氧化碳的钎焊板HEX工艺2作为制冷剂,热容量最高可达800千瓦,压力最高可达130巴。Hexonic证实,用于兆瓦级天然制冷剂热泵的HEX是目前的研究重点。例如,L-Ultra系列焊接热交换器,功率最高可达600千瓦,采用一氧化碳2最高可达150°C,140巴。SWEP表示,公司已更新其板式HEX产品组合,推出新型号,以满足1234ze、异丁烷、戊烷、1233ZD等中压制冷剂的需求,提升蒸发器使用率并提升容量。这些设备可运行至32巴。

总体而言,工业热泵仍是一个相对较新的市场细分领域,目前正处于动态发展阶段,因此市场收到了许多不同的观点和观点。“随着时间推移,这种状况会逐渐稳定,”一位调查参与者强调。

板式和壳管的优缺点

调查中,HEX制造商还被要求列出板式和壳管式HEX的优缺点。结果总结如下表。各家公司对此的反馈相当一致。壳管HEX显然被用于大型热泵,因为它们具有高压耐受性、高温度耐受性,以及如上所述的源水被污染时的表现。一位参与者表示:“壳管HEX在需要高压低压降的应用中日益重要。”

板式HEX的优点是体积更紧凑,由于表面积更大,且所需的制冷剂容量较小,传热能力更高。这使得板式热交换器适合热源与热汇之间温差较小的应用。“板式HEX具有紧凑性和在低/中等容量范围内性能优异的优势,最高可达700千瓦。”一家参与公司表示。

来源:solrico
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问题的总结回答:两种不同HEX类型的优势是什么?

调查还问了“在选择工业热泵中热交换器类型时,哪两个技术参数最为重要?”这个多项选择题的答案非常多样化(见下图),六个参数的选拔都相当均匀。这显示了HEX的选择在很大程度上取决于各种条件。

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本文提及的组织网站:
国际铜业协会欧洲:https://copperindustryeu2030.eu/

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