第一节 产品定义及应用特点
一、产品定义
钛板式换热器是一种新型换热设备。板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。它与常规的管壳式换热器相比，在相同的流动阻力和泵功率消耗情况下，其传热系数要高出很多，在适用的范围内有取代管壳式换热器的趋势。
板式换热器、热交换器行业板片常用的材料主要有奥氏体不锈钢、钛及钛合金、镍及镍合金等冷轧薄板。工业纯钛127用于板式换热器，工业纯钛276和Ti-0.3Mo-0.8Ni345用于管式换热器。用TA1钛板制造的板式换热器，与列管式换热器相比有许多优点，在市场上有很强的竞争力，主要用于化工、石油、舰船、海水淡化等热交换系统。
钛制板式换热器主要有汽-液型钛板冷凝器和液-液型钛板换热器2类。其型号规格主要有：板式换热器BR系列，BR02、BR035、BR046、BR080、BR10等；不等截面板式换热器BBR系列，BBR06、BBR08、BBR10等。传热板片有0.2、0.35、0.46、0.60、0.80、1.0、1.28、1.3m2(单片换热面积）等多种规格。各种型号换热器有相应的产品规格系数，依其技术性能可供选择。
二、应用特点
板式换热器主要有以下特点：
1）高效节能：其换热系数在3000～4500kcal/m2·℃·h，比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
2）结构紧凑：板式换热器板片紧密排列，与其它换热器类型相比，板式换热器的占地面积和占用空间较少，相同换热量的板式换热器的面积仅为管壳式换热器的1/5。
3）容易清洗拆装方便：板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧，因此拆装方便，随时可以打开清洗，同时由于板面光洁，湍流程度高，不易结垢。
4）使用寿命长：板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制，可耐各种腐蚀介质，胶垫可随意更换，并可方便拆装检修。
5）适应性强：板式换热器板片为独立元件，可按要求随意增减流程，形式多样，可适用于各种不同工艺的要求。
6）不串液，板式换热器密封槽设置泄液道，各种介质不会串通，即使出现泄露，介质总是向外排出。
第二节 钛板换热器行业发展历程
板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备。由于在许多方面优于管壳式换热器，所以，尽管只有百余年的历史，但发展迅速，应用领域遍及国民经济各部门。
由于制造工艺和科学水平的限制，早期的换热器只能采用简单的结构，而且传热面积小、体积大和笨重，如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展，逐步形成一种管壳式换热器，它不仅单位体积具有较大的传热面积，而且传热效果也较好，长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
二十世纪20年代出现板式换热器，并应用于食品工业。以板代管制成的换热器，结构紧凑，传热效果好，因此陆续发展为多种形式。30年代初，瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器，用于飞机发动机的散热。30年代末，瑞典又制造出第一台板壳式换热器，用于纸浆工厂。在此期间，为了解决强腐蚀性介质的换热问题，人们对新型材料制成的换热器开始注意。
60年代左右，由于空间技术和尖端科学的迅速发展，迫切需要各种高效能紧凑型的换热器，再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展，换热器制造工艺得到进一步完善，从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外，自60年代开始，为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要，典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。
70年代中期，为了强化传热，在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。
80年代以来，品种规格、密封结构、设计与制造技术等方面均有了突破性进展，发展方向趋于“大参数、多品种、高性能”。其中，包括耐温、耐压、耐腐蚀及其它特种板式换热器。略……
第三节 上游行业发展状况分析
一、海绵钛及加工材产量情况
钛板是由海绵钛经熔铸成锭，再加工而成的，从2004年以来我国海绵钛产能发展的速度每年是以80%以上递增，到2006年产量已达到18000吨。2007年有一大批海绵钛厂相继建成并形成产能，海绵钛产能、钛加工产能的递增都为我国钛工业的发展创造了条件。然而随着海绵钛产能的进一步过剩，2007年将成为中国海绵钛企业重新“洗牌”定位的转折年，有的海绵钛企业在新一轮的竞争中被淘汰出局。
2001-2009年我国海绵钛及加工材产量情况

                                                                          单位：吨

第四节 下游产业发展情况分析
在石油、化工、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。钛板换热器广泛应用于电力、石化、冶金、船舶和海洋工程及海水淡化等行业。
1、电力
1）应用情况
板式换热器是电厂冷却系统中必不可少的设备，按照应用范围的区别划分，分别称为：冷油器、闭式循环水冷却器和烟气加热器等。
2）电力业发展情况
受国内投资拉动及宏观政策等因素影响，2009年下半年全国经济开始企稳回暖，用电需求亦逐月增加，到年底呈现电力消费需求明显加快的趋势，电力供需基本持平。2009年全国全社会用电量中第一产业947亿千瓦时，第二产业26993亿千瓦时，第三产业3921亿千瓦时，分别增长7.86％、4.15％、12.11％。
2009年电力行业呈现出五大特点：
（1）发电设备利用小时降幅收窄。2009年，全国6000千瓦及以上电(600627，股吧)厂累计平均设备利用小时数为4527小时，同比降低121小时。
（2）电力建设投资稳步增长。2009年，全国电力基本建设投资达到7558.4亿元，同比增长19.93％。其中，电源、电网分别完成投资3711.3亿元和3847.1亿元，同比分别增长8.91％和32.89％。
（3）电源结构进一步优化。2009年，全国基建新增发电设备容量8970万千瓦。2009年底，全国发电设备容量87407万千瓦，同比增长10.23％。
（4）重点建设项目加快推进。火电建设继续向着大容量、高参数、环保型方向发展，至2009年底，单机容量30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组容量的64.46％；截至2009年底，我国在建核电机组20台，在建规模2192万千瓦；全国水电新增装机容量达到较高规模。
（5）提前完成小火电关停任务。2009年，全国关停小火电2617万千瓦。“十一五”期间，全国累计关停小火电6006万千瓦，超过计划目标1006万千瓦，每年节约原煤6900万吨，减少二氧化硫排放120万吨，减少二氧化碳排放1.39亿吨。
2、石化
1）应用情况
板式换热器在石油化工行业的典型应用为各种油品加热和冷却、脱盐水冷却系统等。目前，国内外各个炼油化工企业的新上装置及新改造装置的规模越来越大。而为了实现装置的大型化，就需要解决一些原有关键换热设备占地面积大、重量大、投资大及能耗高的缺点。而目前在石化行业中普遍使用的管壳式换热器已不能满足大型化装置的需要。钛板换热器作为高效紧凑式换热器的一种，具有换热效率高、端部温差小、压降低、节省占地面积、节约工程及设备安装费用、节省装置操作费用等优点，适合炼油、化工等领域大型化生产装置的使用要求。
2）石化行业发展状况
截至2009年11月底，全国石油和化工行业规模以上生产企业共34697家。
2009年1-11月份石油和化工行业产品产销率为98.1%，同比提高0.09个百分点，产销衔接较好；投资增速加快，全国石油和化工行业固定资产投资达8782.53亿元，同比增长12.13%；出口首度增长统计显示，11月份石油和化工行业出口交货值为334.95亿元，再创年内新高，同比增长2.2%，今年以来首次正增长。1～11累计，全行业出口交货值为3259.9亿元，同比下降17.7%。
不过，目前石油和化学工业经济运行中仍存在一些问题：产能过剩问题依然突出。除少数产品能力不足外，绝大多数产品都过剩，有的过剩相当严重。而特别值得关注的是，一些产能严重过剩行业的投资仍在加速；从国家统计局11月份公布的1000余种石化产品价格情况看，指数虽然回升，但市场低迷态势并没有根本改变，大多数企业仍在盈亏线上挣扎。
3、冶金行业
钢铁行业是能源消耗大户，钢铁制造工艺中产生大量的闲散热量如热空气、废气、热水蒸气等，这些热量将被如建筑物、设备、冷却油、冷却水和其他介质吸收，而它们都需要冷却。钢铁厂300℃以下的排热约占50%，其中100℃以下的冷却水在排热总量上占的比例最大。
板式换热器在钢铁工业的应用于电力行业一样，主要分为闭式循环水冷却器和油冷却器两种。主要应用在铸模冷却，炉水冷却，乳液冷却，连铸机冷却，液压油冷却，氨溶液冷却，焦化厂水冷却等。
板式蒸发器和冷凝器主要用在氟利昂蒸汽透平系统中：热水槽储存的高温水通过热水供给泵送至烧结冷却器的板式换热器内，加热升温后送至氟利昂蒸发器、预热器在板式蒸发器内降低温度后返回转炉。蒸发器发生的氟利昂蒸汽进入透平后，驱动透平和发电机，然后排至冷凝器。在烧结冷却器的出口安装板式换热器（排气-液体换热器）。
4、船舶和海洋工程
1）应用情况
板式换热器在船舶和海洋工程领域应用于中央冷却、润滑油冷却、活塞冷却剂冷却、传动油冷却、重燃料油预热、柴油预热、海水升温等。
2）船舶制造业发展情况
2009年上半年，金融危机对船舶行业的影响逐步显现，新船订单同比大幅减少，环比出现回升，手持船舶订单连续9个月下降。全国规模以上船舶工业企业1792家，完成工业总产值2561亿元，同比增长36.7%，增幅下降21.4个百分点。其中船舶制造业1955亿元，同比增长43%，增幅下降8.4个百分点；船舶配套业279.5亿元，同比增长42.3%，增幅下降44.6个百分点。
1-11月，全国规模以上船舶工业企业完成工业总产值4943亿元，同比增长29.2%，增幅下降34.4个百分点；完成出口交货值2284亿元，同比增长17.2%，增幅下降44.5个百分点。
2009年全年，我国造船完工4243万载重吨，同比增长47%。新接订单占世界市场份额的61.6%。海洋工程装备市场占有率进一步提高，2009年我国企业承接13座自升式钻井平台，占全球成交量的87%；我国企业承接了24艘海洋工程辅助船，占全球成交量的67%。
5、海水淡化行业
淡水约占地球水资源的3%，通过海水淡化获取新的淡水资源是今后世界用水的大趋势。在解决沿海地区淡水资源紧张的诸多方法当中，海水淡化是一种切实可行且有效的办法。其中多级闪蒸(Muiti-StageFlash，缩写为MSF）海水淡化技术占有主导地位。其生产能力为全世界海水淡化总产量的56%。世界上规模在4000t/d以上的海水淡化装置中，MSF装置占77.3%。目前，单机容量最大的MSF装置是意大利SIR/EU-TECO公司生产的，出力为36000t/d，安装在意大利本土。
海水淡化技术在我国还处于起步阶段，由于沿海地区淡水需求量的日益增大和我国海洋资源配合利用呼声的升高，以多级闪蒸为龙头的大型蒸馏海水淡化装置(包括MSF、ME、VC）的开发生产必将成为我国的一项新兴产业，向大海要效益是今后一段时期我国一个新的经济增长点，海水淡化将成为我国2l世纪的朝阳产业。
1）船用海水淡化技术分析
船用海水淡化技术的产业化发展始于20世纪50年代，至今已形成了蒸馏法、电渗析法和反渗透法等技术。从目前市场占有率来看，蒸馏和反渗透是主要型式。反渗透海水淡化装置能耗较少，近年来装船量增长较快。在出海船只中，蒸馏法海水淡化装置是主导产品，而且类型也比较多，既有多级闪发、沸腾蒸馏和压气蒸馏之分，也有管式、板式之分。多级闪发技术现已比较成熟，其热源主要是锅炉蒸汽。压气蒸馏法需要有附加的蒸汽压缩装置，适用于供汽不便、没有低品位热量可用的场合。沸腾蒸馏法具有其他方法不可比拟的特点，如设备简单可靠、原水不需要预处理、出水品质较高等。其中的板式蒸馏法虽然蒸发效率高，但板间流体通道容易被固体颗粒沉积所堵塞，不适用于尾气直接加热的蒸馏装置。
在商业用途上，淡水技术可分为2大类，一类为蒸馏法，另一类为薄膜法。蒸馏法又可细分为多级闪化法(Multi-Stage Flash，MSF）、多效蒸馏法(Multi-Effect Distillation，MED）和蒸汽压缩法(Vapor Compression，VC）3种。薄膜法主要有电透析法(Electro Dialysis，ED）、逆(反）渗透法(Reverse Osmosis，RO）与纳米过滤法(Nano Filtration，NF）等。在全世界海水淡化方法的应用上，逆(反）渗透法(RO）排名是第1位，日产量达1409.1×104t(43.5%）。多级闪化法(MSF）占第2位，为39.2%，日产量达1269.2×104t。电透析法(ED）日产量146.2×104t(4.5%）占第3位。其它还有蒸汽压缩法(VC）、多效蒸馏法(MED）、纳米过滤法等。多级闪化法和逆(反）渗透法是海水淡化领域的主流方法。
2）钛是海水淡化设备换热器的首选材料。
钛对氯具有很强的抗腐蚀性，是海水淡化设备换热器的首选材料。随着沿海地区石化、电力等行业的迅速发展，应用海水取代日益紧张的淡水作为工业冷却介质，可以节约大量的淡水资源，获得显著的经济效益和社会效益。但是由于海水腐蚀性强，当管材使用普通碳钢或不锈钢时，海水作为冷却介质会对管材产生严重腐蚀，显著降低热交换器的使用寿命。这样，不仅增加了设备的更换次数，同时也由于设备失效引起停工过于频繁而使经济效益降低。一般情况下，为解决这一问题，需要对管子进行材料升级，升级材料常用的主要是钛管。
就材料种类而言，应用最广泛的是工业纯钛(ASTMGrade2），温度比较高的海水加热器使用Grade7或者Grade12。Grade16(Ti-0.5%Pd）具有更高的抗腐蚀能力，但是成本较高。另外，事实表明，Grade1和Grade2等工业纯钛在天然水、海水和各种氯化物中具有特殊的抗应力腐蚀的能力。在海水流速为3～5m/s的钛制海水淡化设备中，生物污堵现象是最轻微的，钛换热器的污堵系数约为0.99～0.95。
钛在海水淡化设备中的应用有海水淡化设备中的导热管、多级闪蒸法(即MSF法）海水淡化装置。占世界上78%的淡水造水量是采用蒸发法。现在最常用的是多级闪蒸法(即MSF法）。多级闪蒸海水淡化装置技术成熟、出水量大、淡水品质高、淡水成本低、适用范围广、运行稳定，再加上其利用电厂低品位热能，提高了能源利用率。伴随着国产MSF装置的开发成功，其必将成为近期沿海电厂首选的锅炉补给水设备。
选用工业纯钛TA1无缝管做闪蒸器的冷凝管和盐水加热器的热交换管，管板选用了TA1+16MnR+316L双面复合钢板。因为钛质轻、耐蚀、高强度，是良好的抗海水腐蚀材料，使用它的可靠性高。使用钛复合钢板，可以减少钛的使用量，且能满足使用要求，降低装置造价。
我国西北有色金属研究院、北京有色金属研究总院等单位也先后开发出了一系列海洋工程用耐蚀钛合金，如Ti75、Ti31和Ti631。
3）中国海水淡化业迅速崛起
我国海水淡化的研究起步较早，1958年开始电渗析(ED）的研究，1965年开始反渗透(RO）和蒸馏等的研究。海水淡化事业起步于1958年，50年来发展较快，取得了长足进步和显著成绩，已逐步形成了一门综合性的技术学科和水处理技术产业。包括蒸馏法、电渗析法、反渗透法、太阳能法等淡化技术在不同程度上得到较广泛的开发和应用，并已取得良好的社会、环境和经济效益。海水淡化工程不但在国内取得发展，而且还有技术输出，如多套装置已出口到印尼、中东、基里巴斯和马尔代夫等国家和地区。据不完全统计，全国拥有一支3000人以上的专业技术队伍，从事科研与开发的单位100多个，设备生产厂60多家。其中膜法技术所占比重最大，约占90%以上。
随着沿海地区及岛屿的社会经济发展，及海水淡化技术的成熟与成本的降低，加上当地水资源的严重短缺，对海水淡化的需求会越来越大，近年来开始有迅速增长的势头，仅舟山和长岛近年内将逐步建成容量近2000m3/d的几个海水淡化站。大港电厂、大亚湾海水淡化装置建设，以及北方滨海城市如大连、烟台等也在考虑用海水淡化作为城市应急供水。除海水淡化之外，沿海地区(另有华北和西北地区）苦咸水资源也应列在可用水资源之列，由于苦咸水淡化成本低，现已有一定规模，有不断发展扩大的趋势，如沦化集团已建成18000m3/d的高盐度苦咸水淡化厂。
海水淡化技术经过半个多世纪的发展，从技术上讲，已经比较成熟，大规模地把海水变成淡水，已经在世界各地出现，并以海湾地区为主。目前主要的海水淡化方法有多级闪蒸(MSF）、反渗透(SWRO）、多效蒸发(MED）和压汽蒸馏(VC）等，而适用于大型海水淡化的方法只有SWRO、MSF和MED，最大的MSF淡化厂规模达30×104m3/d，最大的SWRO淡化厂规模为20×104m3/d。略……
第五节 产品工艺特点或流程
钛板换热器制造工艺：
选取换热设备的制造材料及牌号，进行材料的化学成分检验，机械性能合格后，对钛板进行矫形，方法包括手工矫形，机械矫形及火焰矫形。
备料→划线→切割→边缘加工（探伤）→成型→组对→焊接→质量检验→组装焊接→压力试验
第六节 国内外技术未来发展趋势分析
1、大规格、多品种、系列化
1）大规格
随着工程项目大型化、装置大型化的发展要求，大面积换热器的使用需求增加，尤其是核电、冶金、电力、船舶、大型集中供热等领域对大角孔、大处理量、大装机容量的板式换热器需求量逐年在增加，因此，角孔大于DN350mm、单片换热面积大于2.0m2的产品将不断面世。
2）多品种
在彻底淘汰、更新原有常规板形后，技术含量较高的板式蒸发器、板式冷凝器、宽间隙板式换热器、超高NTU值板式换热器及半焊接板式换热器将成为各企业关注的重点。
3）系列化
单一品种、单一规格已远不能满足多样化的市场需求，实现同一品种多种规格、多个NTU值、板片多种组合形式、多种板材应用等，提高产品的适用性，更合理的满足用户需求，将成为今后几年的发展趋势。
2、高性能、高可靠性、低成本
1）高性能
同等条件下产品能够承受高的压力水平、大的装机容量，同时具有优良的传热与较低的流阻。
2）高可靠性
产品在压力波动、温度波动、大面积、长周期运行时应具有高可靠性。
3）低成本
通过提高板片的刚性、降低板片的厚度、提高材料利用率、简化加工工序以及压紧板、夹紧螺柱等受压元件科学合理的设计计算来降低成本，提高产品竞争力。
3、生产企业的专业化、规模化
企业分工细化将成为一种趋势，大而全、小而全的换热器生产企业将分离成专业的垫片生产、框架生产、专用紧固件生产、粘接剂生产企业。这样可以将分散、有限的资金和科研经费充分利用，有利于新产品研发、有利于更新加工工艺及装备、有利于提高产品生产的自动化，使企业逐步向规模化方向发展。略……
第七节 钛板换热器产品产值分析及预测
2003-2009年钛板换热器产品产值分析

                                                                       单位：千元


2010-2014年钛板换热器产值预测

                                                           单位：千元

钛板换热器在型号规格方面，我国已制造出大型单片换热器面积1.28m2、1.3m2、等液-液型换热器，这种大型板式换热器的板式外型尺寸为：2.2m×0.81m，板材厚度为0.6mm,每台最大组合面积为350m2，其生产产值增速较快，预计未来5年还会保持在10%左右的增速。
第八节 钛板换热器市场需求分析及预测
2003-2009年板式换热器市场规模分析

                                                                      单位：千元


2010-2014年板式换热器行业市场规模预测

                                                                            单位：千元

以上预测表明，我国板式换热器的市场规模在2014年将达到200亿元以上，不锈钢和钛板在板式换热器市场上占据主导地位。未来，国内市场对板式换热器的需求将呈现以下特点：对产品质量水平提出了更高的要求，如环保、节能型产品将是今后发展的重点；要求产品性价比提高；对产品的个性化、多样化的需求趋势强烈；逐渐注意品牌产品的选用；大工程项目青睐大企业或企业集团产品。钛板换热器以其优越的特性将得到更大的应用，在整个板式换热器市场的份额也越来越大，市场容量巨大。略……
 


--本内容由智汇中经(上海)管理咨询有限公司真实提供，智汇中经提供：可行性研究报告、 扶持资金申请报告、 节能评估报告、 项目申请报告、 项目建议书、 社会稳定风险评估、 商业计划书、 立项申请书、 安全评估报告、 项目实施方案等业务咨询工作。