高通量管换热器的优缺点

高通量管是通过粉末冶金方法在光管(沸腾侧)内表面或者外表面烧结一薄层多孔层，显著增强沸腾传热系数的换热管，在传统管壳式换热器基础上采用高通量管的换热器，有效强化管内 / 管外的对流传热过程，提升了换热效率，适配石油化工、电力、制冷、炼化等行业的小温差、大换热负荷、空间受限工况，其优缺点与应用场景高度相关。

一、 主要优点

1、换热效率大幅提升，设备体积显著缩小

高通量管换热器通过在光管表面烧结一层具有众多微孔和相互连通隧道的多孔金属薄涂层，形成大量人造汽化核心，极大加速了气泡成核速度。在沸腾传热过程中，沸腾给热系数可达普通光管的3 - 10倍，大幅提高了沸腾设备的总传热系数。

相同换热负荷下，设备的换热面积可减少 40%~60%，壳体直径、长度大幅缩小，节省 30%~50% 的安装空间，适配化工装置升级、场地受限的技改项目。

2、降低系统能耗与运行成本

换热效率提升后，可实现小温差换热，能更充分回收工艺中的低品位余热，提高能源利用率，减少废热排放；同时，设备体积缩小使循环泵、风机的输送阻力降低，泵耗 / 风机能耗减少 15%~30%，长期运行节能效果显著。

3、抗结垢性能优于普通光滑管

流体在多孔表面的循环量为光管的10 - 15倍，大量的液体循环和湍流强度对换热管表面起到清洗作用，能有效防止油垢、脏物等在管壁沉积；尤其是烧结多孔涂层型高通量管，表面的多孔结构能形成稳定的液膜，避免局部干烧结垢，适用于易结垢的工况。结垢周期延长，可减少 50% 以上的清洗频次，降低设备维护停机时间。

4、适配性强，可与传统管壳式换热器兼容改造

高通量管的公称直径、长度与普通换热管一致，可直接替换传统管壳式换热器的光滑管，无需改动壳体、管板、折流板等主体结构，技改改造成本低、周期短，是老装置提效升级的优选方案。

5、操作弹性好，宽负荷下换热性能稳定

即使流体流量在设计负荷的 30%~120% 范围内波动，高通量管的湍流强化效果仍能保持，传热系数下降幅度远小于光滑管，对热负荷的变化适应性强。当工艺条件发生一定变化时，仍能保持较好的换热性能，保证了生产的连续性和稳定性。

二、 主要缺点

1、制造成本偏高，初期投入大

高通量管的表面加工工艺复杂，对原材料和设备的要求较高，单根管材成本是普通光滑管的 3~8 倍，导致高通量管换热器的制造成本相对较高，与普通换热器相比，其初始投资较大。结构化表面会增大流体的流动阻力，管内压降比光滑管高 。若原有系统的循环泵、压缩机压头不足，需更换高扬程 / 高压头设备，会增加部分配套投资。

2、维护与清洗难度高于普通换热器

高通量管的内 / 外表面有凹凸结构、多孔涂层或微肋，若发生严重结垢、堵塞，常规的高压水射流清洗、化学清洗难以彻底清除污垢，多孔涂层还可能因清洗压力过高出现涂层脱落；局部管材损坏后，更换需匹配同规格的高通量管，维修配件的采购周期长、成本高。

3、对介质工况要求较高

高通量管的强化换热效果在单相流体中表现最佳，在汽液两相流中，传热系数提升幅度会降至 20%~50%；若介质为高粘度流体，边界层难以被破坏，强化换热效果不明显，甚至可能因阻力过大导致工况恶化。

由于高通量管换热器具有以上优点，因此它在石油，化工，冶金，海水脱盐，天然气储存运输，气体分离，制冷行业有广泛的应用前景。