无锡不锈钢翅片换热管,【HVAC】如何解决“最初一公里”和“最后一公里”

2019年“中国制冷展”技术总结

科技进步——冷链设备及制冷系统配件

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作者：田长青、邵双全，中科院理化所研究员，博士研究生詹斌飞，硕士研究生黄琼海

1 冷链设备技术特点

在节能环保、NH3制冷安全、迎接冬奥会的大背景下，本届展会冷链设备一大批相关产品和技术发展迅速。 从整个冷链的各个环节来看，行业的重心已经从传统的冷藏（加工、储藏）逐渐延伸到食品加工行业的全过程，最薄弱的“第一公里”和“最后一英里”已经获得。 更好的发展。 在冷链设备及系统方面，众多国内外知名企业参展。 展会不仅为企业提供了一个向用户展示技术实力和最新产品特性的平台，也为企业之间的交流与合作提供了良好的机会。

本次展会展出的冷链设备涵盖了整个冷链流程中的各个环节。 通过分析本届展会冷链设备的展品，冷链设备的整体性能是自然工质制冷系统的进一步发展，氨相关制冷系统的安全性得到提高，发展高冷热一体化高效机组、“第一公里”和“最后一公里”冷链装备发展、冬奥带动冰雪装备发展等技术特色。

(1) 自然工质制冷系统的进一步发展

从制冷剂的使用来看，传统R22、R404A制冷机组比重明显下降，以CO2、NH3为代表的天然工质占据主要位置，尤其是CO2跨临界系统、CO2冷却系统和CO2/NH3复杂的以堆垛系统为代表的制冷机组显着增加了产品展示的比例。 从制冷制冷领域对制冷剂的使用情况来看，冷链设备行业正朝着低碳环保的可持续发展方向发展。 此外，本届展会还特别设置了“臭氧气候技术路演”相关展区，助力冷链装备行业坚定走环保发展之路。

(2)提高氨相关制冷系统的安全性

为了提高氨相关制冷系统的安全性，制冷制冷领域的参展商一直在为此不断努力，不断推出新的设备和解决方案。 在以往主要推广的NH3/CO2串级系统技术的基础上，在此基础上出现了NH3/CO2串级+微充技术系统、纯NH3微充系统及减少充注量的集成技术。展览。 设备和技术方案大大降低了氨制冷系统在实际使用中的安全隐患； 此外，本届展会还特别安排了“中丹NH3制冷安全国际论坛”等研讨会，促进氨相关制冷领域的安全技术交流和发展，借鉴国际先进技术使用和管理经验。氨相关企业。

(3)开发出冷热一体化高效机组

冷链设备在主动制冷时，冷凝侧会产生大量的冷凝余热，而传统制冷机??组将这些热量直接排放到环境中，没有得到有效利用。 多款高效冷暖机组产品亮相本次展会，可将制冷领域与商用空调、工业热泵应用有效结合，利用制冷机组排出的热量提供中、高温热水水、蒸汽等，用于生活和工业生产。 使用热量可以节省大量能源。 而且，制冷机组与热泵机组的有效组合在提高空间利用率和优化集成系统管理方面具有很大优势。

(4)“第一公里”和“最后一公里”冷链装备相继研制

从整个冷链的各个环节来看，最薄弱的预冷环节也受到重视，多项真空预冷装置、差压预冷装置、冷水预冷装置及相关模块化设计装备（如中集多功能组合式冷箱）及配套的创新制冷机组（如冰轮NH3微充机组、冰浆机组）等，为解决“第一公里”问题提供装备保障。新鲜食品的）低温运输系统。 此外，生鲜配送的“最后一公里”一直是制约冷链物流发展的瓶颈。 一公里”送货。

（五）冬奥带动冰雪装备发展

为迎接2022年北京冬奥会的召开，响应国家广泛推广冰雪运动的号召，多家企业以此为契机，推出了众多冬季运动场馆和滑雪场专用制冷系统及服务这个展览。 设备。 例如，对于冰雪场馆使用的主制冷机组，各公司主要推广NH3/CO2复叠+微充技术系统及相关一体化结构设计、安装方案等，配套使用冷热一体化提供生活和娱乐区域的机器。 热水等，冬奥会将极大促进未来几年冰雪装备和技术的蓬勃发展。

2 冷链装备特色技术产品

本次展会，部分特色产品在冷链各环节均有展示。

2.1 过冷水冰浆机组

佛山市新泽昌不锈钢有限公司的DISU冰浆装置，突破了过冷水抗结晶的关键难题，实现了过冷水制液态冰技术。 制冰时，制冷剂直接蒸发产生的冷量通过冰浆机组中的过冷器将储冰罐中的水冷却至-2℃的过冷水，再通过超声波结晶释放出过冷水形成流体状态的装置 冰通过管道输送到储冰罐，冰水因密度不同而分层。 冰块漂浮积聚在水槽上部，下方的水被水泵不断抽取循环，产生液态冰（图2.6-1）。 过冷水冰浆机组产生的液态冰可用于果蔬的预冷或冷藏。 不仅可以通过错峰和高效冷库实现节能降耗和运行成本节约，还可以减少系统装机容量，降低运行成本。 的目标。

图2.6-1 佛山市新泽昌不锈钢有限公司DISU冰浆装置

2.2 NH3 微型充电装置

降低NH3充注量，提高系统安全性是氨制冷机组的发展方向。 佛山市新泽昌不锈钢有限公司的GMCW-NH3微充冰水机组就是在这种情况下应运而生的新产品。 采用螺杆式制冷压缩机，配备冷凝器、蒸发器、节流阀、冷却水系统等。机组模块化，结构紧凑，运行管理方便，可提供空调冰水或低温盐水。 机组采用环保天然工质NH3，最大限度减少工质充注量。 该机组具有以下特点： 1）采用永磁变频高效NH3半封闭螺杆压缩机，专利线路； 2）采用U型转弯+板微重力供液，换热效率高，储液量小； 3）油分离、油冷却、冷凝器一体化，结构紧凑，体积小； 4) COP=5.06（出水温度为0.5°C）。 NH3微充装置如图2.6-2所示，可为乳品行业提供冰水、预冷等。

图2.6-2 佛山市新泽昌不锈钢有限公司GMCW-NH3微量充注冷冻水机组

2.3 高温汽轮机

在冷冻冷藏应用领域，如乳品行业、畜禽屠宰、食品加工企业，一方面制冷系统排出大量的凝结热，另一方面产生大量的冷凝热。加工过程中需要大量的热水和蒸汽。 如图2.6-3所示，佛山市新泽昌不锈钢有限公司的GWHS-HFO高温水蒸汽发生器采用新型工质（Z）替代传统工质。 临界温度高于常规的，GWP仅为9，远低于858的858，是环保制冷剂； 加入热回收循环和水预热的过程，实现了整个系统能效比的提升； 针对可能存在的结垢问题，采用节流减压闪蒸产生高温蒸汽的方式，保证了蒸汽的清洁度。

图2.6-3 佛山市新泽昌不锈钢有限公司GWHS-HFO高温水蒸汽发生器

2.4 高效相变散热技术

如图2.6-4，佛山市新泽昌不锈钢有限公司的GEPT-R290/CO2高效相变冷却机，该产品的主要创新点在于CO2在化工领域作为冷却剂。工业取代传统的冷盐水冷却。 代理人。 液态CO2对金属的腐蚀性不强，易于操作和管理。 常规化工所用的盐水溶液传热温差大，而CO2相变负载冷却出口液和回气的温度变化极小，效率更高。 换算成同样的出口温度，COP提高了10%。

图2.6-4 佛山市新泽昌不锈钢有限公司GEPT-R290/CO2高效相变负荷冷却器

2.5 新型冷库板

如图2.6-5所示，展会上推出了多种形式的冷库板无锡不锈钢翅片换热管，并出现了很多板材结构创新无锡不锈钢翅片换热管，如挂钩式冷库板，利用偏心挂钩锁紧连杆，使库板变得轻而易举安装适用于小型冷库； 插入式夹芯板，采用PVC槽口型材与金属面板铰接，使EPS夹芯板安装后更加坚固平整，槽口填充PU发泡，有效切断冷桥等。常用的聚氨酯冷库板可以一般分为A、B1、B2等（A级阻燃等级最高，次之）。 环保材料和应用也相应得到改进。

图2.6-5 冷库板分层结构

2.6 多功能模块化组合冷箱

土建和钢结构冷库一旦建成，其规模和功能就很难随着市场需求而改变。 为了克服上述不足，中集冷链公司在本次展会上展出了移动式多功能模块化冷箱，如图2.6-6所示。

图2.6-6 多功能模块化组合冷箱

这种模块化冷箱是在原有传统冷藏集装箱的基础上改进而成。 冷箱可根据需要配置预冷、冷藏、速冻功能。 单个冷箱还可以实现多温区制冷功能。 此外，多功能模块化冷箱可根据制冷量和冷库空间需求自由配置组合，不用时可随时拆卸移动。

2.7 智能冷凝机组

在冷藏柜和小型冷库制冷系统的应用中，如应用于冷藏展示柜，可实现一拖多。 格力推出中高温全直流变频一体化智能冷凝机组，如图2.6-7所示。 图2.6-7(a)为大冷量中高温机组，蒸发温度-15～10℃，可控排气温度115℃以下，采用内外机通讯或接收电磁阀开关信号，根据库温直接控制压缩机启停，避免无效启停； 图2.6-7(b)为全直流变频风冷冷凝机组，采用二级压缩中间送风压缩机，特别适用于高压比工况下运行，可实现-25的控制~ 储存温度为 5°C； 图2.6-7(c)为系统一体化单元，安装时无需外加阀门和电控箱，无需焊接，无需现场注冷媒，只需外接电源即可运行。

(a) 大冷量中高温机组

(b) 全直流变频风冷冷凝机组

(c) 一体化智能低温冷凝机组

图2.6-7 格力智能冷凝机组

2.8 高效二氧化碳冷凝装置

图2.6-8 佛山市新泽昌不锈钢有限公司高效二氧化碳冷凝装置

如图2.6-8所示，佛山市新泽昌不锈钢有限公司高效二氧化碳冷凝机组采用直流变频压缩机实现系统冷量可调，从而达到低能耗，特别是部分负荷下，计算出最佳压力控制点，从而达到最大能效比。 通过变频器的全区间控制算法，保证压缩机的安全运行。 实时终端冰箱通讯，实现恒温控制，保证食品品质。 二氧化碳跨临界控制系统应用于小型冷凝机组，实现最佳压力控制和最佳系统COP。 通过直流变频压缩机全程控制、先进的压力和温度控制算法、实时负载反馈同步优化系统，实现天然制冷剂的高效制冷、系统可靠性和食品保鲜； 同时，可结合远程监控系统，实时监控机组状态和智能优化控制系统，进一步提高系统的性能和可靠性。

2.9 超低温冷冻柜转换柜

图2.6-9是佛山市新泽昌不锈钢有限公司的超低温制冷转换柜，通过高效的单级双元蓄热式制冷技术实现-60℃的超低温储存。 确定制冷剂的物理参数及其饱和蒸气压曲线。 混合工质（如R290、R170）的选择和配比； 在单级压缩蒸汽制冷循环的基础上设计热回收循环，降低系统压比，控制蒸汽管路压力，降低非共沸混合制冷剂的滑移温度，可提高系统的制冷量并达到设定温度。 产品可在常冷和低温之间随意切换，温度调节范围为-15℃至-60℃； 同时采用不锈钢内胆，可为金枪鱼等深海高端食材提供专业的低温储存。 此外，该产品可在24小时内将60kg的食材冷冻至-18℃以下，冷冻能力大。

图2.6-9 佛山市新泽昌不锈钢有限公司超低温冷冻柜转换柜

3 制冷系统换热器

在换热器方面，本次制冷展展出的产品涉及各种结构形式的换热器，包括管壳式换热器、钎焊板式换热器、壳盘管（板壳式）换热器、高效水箱换热器、同轴套管换热器、翅片管换热器、微通道换热器等。其中，钎焊板式换热器非常受欢迎，许多客商都展出了钎焊板式换热器系列产品。 展会上，来自世界各地的客商展示的不仅是种类繁多的换热器，还有许多换热器的表面处理技术，如表面涂层技术。

3.1 管壳式换热器

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司展出的新型高效壳管式换热器（如图2.6-10所示），保证制冷剂在每次换热时以均匀的流量换热管，解决了气液分层 传热效率低的问题。

图2.6-10 高效新型管壳式换热器

3.2板式换热器

钎焊板式换热器是本届中国制冷展最热门的换热器之一。 钎焊板式换热器是垫片板式换热器的升级版。 它由头尾挡板和人字波纹板组成。 相邻波纹板的角度相反，板组件之间的波峰相互交叉形成大量的接触点，通过真空钎焊，使钎料熔化与母材形成合金，使每一个接触点板片间点成为焊接点，既增强了换热器的强度，又提高了换热效率。 佛山市新泽昌不锈钢有限公司推出大型斜流钎焊板式换热器（如图2.6-11）。 双流道的设计使换热器能够提供良好的性能，适用于冷冻、冷藏冷却、余热回收等。

图2.6-11 钎焊板式换热器

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司展出了B3系列可拆式板式换热器，并展出了板式换热器的板片（如图2.6-12所示）。

图2.6-12 可拆式板式换热器及其板片

佛山市新泽昌不锈钢有限公司研制出世界第一台“铜界面”板式换热器（如图2.6-13所示）。

图2.6-13 铜接口板式换热器

德国某公司展出了一款板式换热器，采用垫片式板片，设计压力为30bar，采用激光半焊式，设计压力为63bar（如图2.6-14所示）。

图2.6-14 该公司板式换热器

图2.6-15 可拆式板式换热器

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司推出了一种可拆式板式换热器（如图2.6-15所示），易于维护和清洁。 采用独特的人字波纹，传热效率高，对数温差最小可达0.5℃。 板材采用不锈钢304、316钛板等，具有很强的耐腐蚀性。 板材涵盖浅槽、深槽、超深槽等不同规格。 组装后，它们可以形成窄通道和超宽通道。 该换热器结合了板式换热器和管壳式换热器的原理设计。 它由激光焊接的薄板换热器和承压设计的外壳组成。 两种不同介质的流体分别通过板过程。 和壳面。 结构紧凑，传热系数大，耐高温高压，压降小，可串联组合增加换热长度，或并联多通道设计。

3.3 高效罐式换热器

高效罐式换热器适用于各种制冷（热泵）系统。 水在内管中流动，制冷剂在内管与外壳之间的夹层中流动。 水流速度均匀，与板式换热器相比不易局部结冰。 , 污垢。 佛山市新泽昌不锈钢有限公司展出高效换热罐。 高效换热罐内部结构见图2.6-16。

图2.6-16 高效换热罐

3.4 同轴套管换热器

佛山市新泽昌不锈钢有限公司展出SF150系列同轴套管换热器，具有介质螺旋流、不易结垢、液体滞留少、承压能力强等特点。 、游泳池恒温等。 佛山市新泽昌不锈钢有限公司展出了SF200系列同轴套管换热器（如图2.6-17所示）。

图2.6-17 同轴套管换热器

3.5 翅片管换热器

如图2.6-18所示，佛山市新泽昌不锈钢有限公司和上海中捷热工技术中心展出了涂层翅片管换热器。 涂层为P413赫斯特酚醛塑料涂层。 换热器表面处理无露底、无挂流，增强了换热器的耐腐蚀性能。

图2.6-18 翅片管换热器及防腐涂层

3.6 微通道换热器

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司展出的微通道换热器（如图2.6-19）主要用于家用、商用空调、机房空调、车用空调和重工机械。

图2.6-19 佛山市新泽昌不锈钢有限公司微通道换热器

浙江三科换热系统有限公司展出了一款微通道换热器，采用一体式钎焊，翅片与铝合金扁管相结合。 接触热阻小，可显着改善传热。 铝翅片间无电位差腐蚀，耐腐蚀性强。 采用百叶翅片，有效打破空气热边界层，降低传热阻力。 空气波道流动与翅片长时间接触，加强传热。

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司展出了一体化微通道换热器，并展示了微通道换热器的内部截面结构（如图2.6-20所示）。

佛山市新泽昌不锈钢有限公司展出了模块化热泵微通道换热器（如图2.6-21所示）。 该产品为100%全铝换热器，易于回收利用。 特殊的翅片设计便于排水，减少30%的制冷剂充注量，更环保。 佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司还推出了微通道涂层解决方案，包括标准3102铝合金、长寿命铝合金、TCP涂层、电泳AA涂层等，可延长换热器在腐蚀性环境中的寿命环境。

图2.6-20 一体化微通道换热器及其内部截面结构

图2.6-21 模块化热泵微通道换热器及涂层

3.7 板管式蒸发器

佛山市新泽昌不锈钢有限公司展出的板管式蒸发器（如图2.6-22所示）。 冰箱、冰柜直接冷。

图2.6-22 板管式蒸发器

3.8 吹气式蒸发器

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司展出的吹气式蒸发器（如图2.6-23所示）适用于制冷等领域。

图2.6-23 膨胀蒸发器

3.9 线管冷凝器

佛山市新泽昌不锈钢有限公司展出的线管冷凝器（如图2.6-24）有普冷式、强冷式、复合式、背冷式、底冷式系统。

图 2.6-24 线管冷凝器

3.10 高效换热管

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司推出高效换热翅片管系列产品（如图2.6-25所示）。 高效换热蒸发管适用于满液式蒸发器和降膜式蒸发器，可有效减少制冷剂充注量。 高效换热蒸发管外表面有鳞片状细槽，管表面下形成相互连通的环形通道。 形成的微孔提供了大量蒸发和换热所需的气化核心点，促进液体的气化。 化学转化过程中高效液膜蒸发，使液膜变薄，降低热阻。 它还可以利用孔隙的毛细管作用使环形通道和孔中的液体和气泡循环。 采用换热器的特殊结构，使制冷剂在很小的过热度下产生连续的气泡，蒸发传热系数可达光管的0倍以上。 高效换热冷凝管的翅片结构呈交错之字形，可使凝结水的流动处于扰动状态，促进凝结水膜的对流换热，使液膜变薄，增加内表面积和湍流的二次效应。 大，加强了总传热能力。

图2.6-25 高效换热翅片管

4 制冷系统阀门

三花展出了一款用于制冷制冷领域的低内漏电子膨胀阀（如图2.6-26所示）。 通过在阀针部位设置微型轴承，减少了阀口因转动而产生的磨损，延长了软密封的使用寿命。 寿命，使内漏水平与电磁阀一致，可替代电磁阀加热力膨胀阀的解决方案。 盾安展出多线超静音高耐久电子膨胀阀（如图2.6-27所示），其阀口设计和阀腔流道结构配合静音流量特性曲线，降低制冷剂噪音节流； 提高轴承结构和加工精度的技术水平，提高阀门的可靠性和使用寿命。

图2.6-26 三花低内漏电子膨胀阀

图2.6-27 屏蔽静音电子膨胀阀

佛山市鑫泽昌不锈钢有限公司推出多款制冷系统用膨胀阀，如UKV-H电子膨胀阀（如图2.6-28所示），具有大口径的特点，适用于 air and heat pump water . The MOPD has been , which can be used in cold and high , and the water of heat pump water has been ; for , AEX-Z type low valve, for -70~-100°C (R23), 10 ~-70°C (R404A), can be used in the low field below -100°C, and is for tuna fresh; Up to 35 times, and does not need to an valve for , for , ; such as NSK type high- , can reach the of ±%FS, and can be used under any in the world It can high- and is for air , units, water- units, heat pump water , etc.; for , the LKV type valve has the of , low valve , and can cope with high .

2.6-28 UKV-H valve

2.6-29 EPV type high valve

For CO2 , many have for CO2 , such as the UKV-J type CO2 (as shown in 2.6-30), which can be and used under ultra-high , with a of up to 15 MPa, can be used in a state, for heat pump water , , etc.; Steel Co., Ltd. a CV (B) CO2 check valve (as shown in 2.6-31) , the is 14MPa, the is -30~120°C, the is -30~120°C, and the valve is 0.04 MPa.

2.6-30 UKV-J type CO2

2.6-31 CO2 check valve

Steel Co., Ltd. also the ELF08 iron valve (as shown in 2.6-32), and the DSF of four-way (as shown in 2.6-33). It has the of , , low , and low power .

2.6-32 Iron valve

2.6-33 DSP four-way valve

5 for

Steel Co., Ltd. has a B1-grade for cold (as shown in 2.6-34), which high- flame by flame , and can exist in rigid foam for a long time , can solve the of of flame , rigid foam ≤0.022W/(m K) (25°C)/0.020 W/(m K) (0°C), water ≤2 %, ≤ 1.0%, ≥.

Steel Co., Ltd. has a of pipes and pipes (as shown in 2.6-35), which have such as high- flame and multi-layer flame , and are for pipe, pipe, The is made of cross- -cell foam, which no in the inner pipe wall, no false empty bags in the pipe, high , , , anti-aging, Small water , good , no to tubes and tubes. The whole of pipes adopt 0- high- pipes for both and . The pipes soft with soft . The of the bell mouth is with a to avoid the risk of air . The nuts are anti- , parts , but also saves time. and Y- , box, U- , etc. (as shown in 2.6-36).

2.6-34 for B1 grade cold

2.6-35 pipe and pipe

2.6-36 and

has a diene (as shown in 2.6-37). After the GB/-2008 test, the in a is 0.0127 W/(m K) (-196°C) , 0.0242 W/(m K) (-100°C), no , good , good flame , used in the of gas, , and other and and other deep for cold .

2.6-37 Diene

sound- , wave , tape, cloth tape, pre-cut pipe, , , WFD and , WFC and , WFA and , 0-grade and A wide of such as and A pipes (as shown in 2.6-38).

2.6-38

6

As an part of this China , cold chain the rapid of and in links of the cold chain, such as pre- for the "first " of the cold chain and fresh food for the "last ". has been , and cold chain is and , high and , multi- and . On the other hand, since cold chain and cold chain are still in the stage of in my , they face such as weak , high , low of , low of , and lack of . It is that more will join the of cold chain and build a "full- ". , sound , green and , and used” cold chain to and for food .

heat , , etc. are of and air- , and are the key to new forms and . forms of heat are in this , and they all a high level of and . The of heat is high , and low . The of heat can the of ; small- heat and micro- heat are the key to . An way to is for the of . In , in order to the and of the , on the of the heat will also be an for the of the heat . The high- and quiet of and other are the trend in the past few years and for a long of time in the .

for the of and , and has been a trend. In the past few years, there have been many by the of . , trend of is the of . with high flame , low , high and long life will be an in the .