LOGO现代制冷与低温技术题目:微通道换热器特性分析及应用前景华北电力大学——建环所——F713LOGO第1页微通道换热器特性分析及应用前景换热器是制冷系统主要的传热部件,换热器的好坏直接影响系统的综合性能。微通道换热器具有高传热系数、高表面积—体积比、低传热温差、低流动阻力等优势,正逐步应用于商业、家用制冷空调行业。通常,换热器通道当量直径在1---1000um的换热器称为微通道换热器,当量直径在1---3mm的换热器称为小通道换热器,当量直径大于3mm的换热器为常规换热器。换热器按尺寸分类:LOGO第2页微通道换热器特性分析及应用前景1.微通道换热器的现状及结构性能分析2.微通道换热器的主要优势3.制冷空调行业应用中存在的困难4.微通道换热器的发展趋势主要内容:LOGO第3页微通道换热器特性分析及应用前景微通道换热器的现状近年来,微通道换热器有了较大的发展,R-134a是目前国际公认的替代R-12的主要制冷工质,为了适用这种新型的制冷剂,对管带式换热器进行改进,提出了平行流式换热器。平行流换热器是新型通道换热器,由管带式换热器发展演变而来,此种换热器的特点是结构紧凑、耐压能力强。微通道换热器具有高传热系数、高表面积—体积比、低传热温差、低流动阻力、换热效率高,体积小,耗材少,重量轻等特点,在制冷、空调等工业领域被广泛采用。LOGO第4页微通道换热器特性分析及应用前景微通道换热器由集流管、多孔扁管和波纹型百叶窗翅片组成。但扁管是每根截断的,在扁管的两端有集流管,根据集流管是否分段,可分为单元平流式和多元平流式。百叶窗式翅片具有切断散热器上气体边界层的发展,使边界层在各表面不断地破坏,在下一个冲条形成新的边界层,不断利用冲条的前缘效应,达到强化传热的目的,提高换热器性能,在同样的迎风面下,多元平行流换热器比管带式换热器的换热效率提高了30%以上,而空气侧阻力不变,甚至减小。LOGO第5页微通道换热器特性分析及应用前景对于多元平流式冷凝器,其集流管中有隔片隔断,每段管子数不同,呈逐渐减少趋势,刚进冷凝器时,制冷剂比容较大,管子数也较多,随着制冷剂被冷凝成液体,比容变小,管子数也变少,以此保证制冷剂在冷凝后半段时仍保持较高的流速和换热系数。这种变流程的设计,可以使冷凝器有效容积得到最合理的利用,总体换热能力增强,在相同运行工况下,制冷剂冷凝温度和压力较低,解决了R-134a冷凝压力较高的问题。LOGO微通道换热器特性分析及应用前景节材降成良好的抗腐蚀性可持续发展高效紧凑节材降成良好的抗腐蚀性可持续发展微通道换热器主要优势高效紧凑第6页减小接触热阻;减小圆柱绕流;多孔多通道换热系数提高;减小空间体积小节省材料;制冷剂充注量减小;可用小型风机铝合金配合图层防止电偶腐蚀回收无需铜铝分离;制冷剂充注量泄露量减小LOGO微通道换热器特性分析及应用前景123制冷空调行业应用中存在的困难:凝结水排除结霜问题分配均匀性第7页增大了凝结水与换热器间的接触角和接触面;表面粗糙度大,孔径小微通道换热器排水不畅及表面相对粗糙;易结霜除霜周期短干蒸、供液过多现象;制冷剂侧、空气侧分配问题LOGO微通道换热器特性分析及应用前景微通道换热器的优化发展趋势:高效换热性能和紧凑结构一直以来都是换热器追求的目标,考虑换热器制造成本的同时,可根据换热器组成部件进行参数化研究,得到高效经济的换热器:1)翅片的优化2)换热器的布置3)扁管的结构和优化4)回路设置5)集流管的设计6)新型材料和管型的开发第8页LOGO微通道换热器特性分析及应用前景总结:与常规换热器相比,微通道换热器不仅体积换热系数大,换热效率高,可满足更高的能效标准,而且具有优良的耐压性能,较强的抗腐蚀性,紧凑的结构及价格上的优势正逐步应用于商业、家用制冷空调行业。目前,大尺度微通道换热器的关键技术,微通道平行流管的生产方法在国内已渐趋成熟,使得微通道换热器的规模化使用成为可能。第9页LOGO