FUNKE UNIVEX系列換熱器：工業(yè)換熱得力助手

FUNKE UNIVEX系列換熱器：工業(yè)換熱得力助手

一、FUNKE 公司與 UNIVEX 系列換熱器簡介

FUNKE 公司自 1974 年由 Karl-Heinz FUNKE 先生創(chuàng)辦以來，已從初的小型車間逐步成長為國際性集團。總部位于德國下薩克森州漢諾威的 FUNKE，在 15 個國家，如中國、美國、俄羅斯、阿聯(lián)酋等建立了加工工廠 ，構(gòu)建起了完整的銷售網(wǎng)絡(luò)體系。經(jīng)過近五十年的發(fā)展，FUNKE 在換熱器領(lǐng)域積累了深厚的技術(shù)底蘊和豐富的實踐經(jīng)驗。

FUNKE 的產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)和商業(yè)領(lǐng)域的眾多分支，包括普通機械工業(yè)、造船業(yè)、化學工業(yè)、石化工業(yè)、煤炭、冶金、電力、礦山等行業(yè)。產(chǎn)品類型涵蓋管式熱交換器、板式熱交換器、釬焊板式熱交換器、空氣冷卻裝置和熱交換器系統(tǒng)等，能夠滿足不同客戶對于不同工況下的換熱需求。憑借專業(yè)的換熱器技術(shù)、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量以及良好的市場口碑，FUNKE 在換熱器市場中占據(jù)重要地位。

UNIVEX 系列換熱器作為 FUNKE 公司產(chǎn)品線中的重要一員，憑借其設(shè)計和性能優(yōu)勢，在眾多應用場景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。該系列換熱器具有可拆卸管束，這一設(shè)計特點使得設(shè)備在維護和清洗時更加便捷，可有效降低維護成本，提高設(shè)備的使用壽命。其換熱面積覆蓋范圍為 0.15 - 5.79㎡，能夠適應不同規(guī)模的換熱需求；內(nèi)部管尺寸為 6x0.5mm，這種精細的設(shè)計有助于提高換熱效率；側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar，設(shè)計溫度為 - 10/120°C，使其能夠在多種壓力和溫度條件下穩(wěn)定運行，滿足不同工業(yè)環(huán)境的嚴苛要求。

二、UNIVEX 系列換熱器核心參數(shù)解析

（一）可拆卸管束設(shè)計

UNIVEX 系列換熱器的可拆卸管束設(shè)計是其一大亮點。這種設(shè)計采用了特殊的連接結(jié)構(gòu)，使得管束能夠方便地從體中抽出 。在實際操作中，工作人員只需通過簡單的工具和步驟，就能完成管束的拆卸與安裝。

這一設(shè)計優(yōu)勢顯著，在化工行業(yè)中，換熱器長期運行后，管束內(nèi)部會積累污垢，如不及時清洗，會嚴重影響換熱效率。以某化工企業(yè)為例，使用 UNIVEX 系列換熱器前，采用的是普通固定管束換熱器，清洗時需耗費大量人力和時間拆卸整個設(shè)備，每年因清洗導致的停機時間長達 15 天，維護成本高達 20 萬元。而采用 UNIVEX 系列換熱器后，清洗時只需抽出管束，停機時間縮短至 5 天，維護成本降低至 8 萬元，同時設(shè)備的運行效率也得到了顯著提高，每年可多創(chuàng)造經(jīng)濟效益 30 萬元。

（二）換熱面積范圍

該系列換熱器的換熱面積范圍為 0.15 - 5.79㎡。較小的換熱面積如 0.15㎡，適用于小型實驗室設(shè)備或?qū)崃啃枨筝^小的精密儀器冷卻系統(tǒng)。在科研機構(gòu)的小型化學實驗中，需要對反應液進行精確的溫度控制，這種小換熱面積的換熱器能夠快速、精準地調(diào)節(jié)溫度，滿足實驗的高精度要求。

而較大的 5.79㎡換熱面積則適用于中等規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，如小型食品加工廠的巴氏殺菌工藝。在某小型果汁加工廠中，采用 UNIVEX 系列換熱器進行果汁殺菌前的預熱和殺菌后的冷卻，能夠滿足每小時 5 噸果汁的處理量，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。這種寬泛的換熱面積范圍，使得 UNIVEX 系列換熱器能夠廣泛應用于不同規(guī)模的工業(yè)場景，通用性強，能滿足多樣化的換熱需求，為企業(yè)節(jié)省了設(shè)備選型和更換的成本。

（三）內(nèi)部管尺寸

UNIVEX 系列換熱器內(nèi)部管尺寸為 6x0.5mm。較小的管徑能夠使流體在管內(nèi)具有較高的流速，根據(jù)流體力學原理，流速的增加可以增強對流換熱系數(shù)，從而提高換熱效率。在汽車發(fā)動機的潤滑油冷卻系統(tǒng)中，潤滑油在這種小管徑的管道中快速流動，能夠迅速將發(fā)動機產(chǎn)生的熱量帶走，保證發(fā)動機在適宜的溫度下工作。

同時，較小的管徑也增加了流體與管壁的接觸面積，進一步促進了熱量的傳遞。對于一些對溫度變化敏感的工業(yè)流程，如制藥行業(yè)中藥物合成過程的溫度控制，這種精確的換熱效果能夠確保反應在佳溫度條件下進行，提高藥物的合成效率和質(zhì)量穩(wěn)定性。

（四）設(shè)計壓力與溫度

該系列換熱器殼側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar，設(shè)計溫度為 - 10/120°C。在石油化工行業(yè)的一些蒸餾工藝中，管內(nèi)的高溫高壓液體需要通過換熱器進行冷卻，管側(cè) 10bar 的設(shè)計壓力和 120°C 的設(shè)計溫度上限能夠滿足常見的工藝要求，確保設(shè)備在高溫高壓環(huán)境下安全穩(wěn)定運行。

而在一些低溫環(huán)境下的應用，如冷庫的制冷系統(tǒng)，-10°C 的設(shè)計溫度下限能夠保證換熱器在低溫工況下正常工作，有效傳遞冷量，維持冷庫的低溫環(huán)境。殼側(cè) 16bar 的設(shè)計壓力則為設(shè)備提供了足夠的抗壓能力，防止在復雜工況下出現(xiàn)泄漏等安全問題，保障了工業(yè)生產(chǎn)的安全性和連續(xù)性。

三、應用案例深度剖析

（一）案例背景介紹

本案例發(fā)生在一家中等規(guī)模的化工企業(yè)，該企業(yè)主要從事有機化學品的合成生產(chǎn)。在其生產(chǎn)工藝流程中，有一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是對反應后的高溫有機混合液進行冷卻，使其達到后續(xù)分離和提純工藝所需的溫度條件。

該有機混合液在反應結(jié)束后溫度高達 100°C，且具有一定的腐蝕性。之前企業(yè)采用的普通換熱器無法滿足高效換熱和耐腐蝕的雙重要求，導致冷卻效率低下，生產(chǎn)進度受到影響，同時頻繁出現(xiàn)設(shè)備腐蝕損壞的情況，維護成本高昂。因此，企業(yè)急需一款性能可靠、能夠適應復雜工況的換熱器來解決這一問題。

（二）UNIVEX 系列換熱器應用細節(jié)

企業(yè)選用了 FUNKE 的 UNIVEX 系列換熱器來替換原有的設(shè)備。該換熱器安裝在反應釜的下游，通過管道與反應釜的出料口和后續(xù)分離設(shè)備的進料口相連。連接方式采用了耐腐蝕的法蘭連接，確保了管道與換熱器接口的密封性和穩(wěn)定性，有效防止了有機混合液的泄漏。

在運行參數(shù)方面，高溫有機混合液從管側(cè)進入換熱器，流量為每小時 3 立方米，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar，能夠滿足混合液在輸送過程中的壓力需求。冷卻介質(zhì)（循環(huán)水）則從殼側(cè)進入，流量為每小時 5 立方米，側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，以保證循環(huán)水能夠穩(wěn)定地在側(cè)流動，實現(xiàn)與管內(nèi)有機混合液的熱量交換。設(shè)計溫度為 - 10/120°C，覆蓋了有機混合液的高溫工況以及循環(huán)水在冬季可能出現(xiàn)的低溫工況，確保換熱器在不同季節(jié)和工況下都能正常運行。

（三）應用效果評估

在使用 UNIVEX 系列換熱器之前，原有的換熱器換熱效率較低，有機混合液從 100°C 冷卻到 40°C 需要長達 30 分鐘的時間，而且由于冷卻不均勻，經(jīng)常導致部分產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。同時，由于原換熱器不耐腐蝕，每年因設(shè)備維修和更換而產(chǎn)生的費用高達 30 萬元。

使用 UNIVEX 系列換熱器后，換熱效率得到了顯著提升。有機混合液從 100°C 冷卻到 40°C 的時間縮短至 15 分鐘，生產(chǎn)效率提高了一倍，滿足了企業(yè)日益增長的生產(chǎn)需求。而且，由于該換熱器內(nèi)部管尺寸設(shè)計合理，流體流速均勻，實現(xiàn)了更高效的換熱，確保了有機混合液冷卻的均勻性，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性得到了極大提高，次品率從原來的 5% 降低至 1%。

在能耗方面，由于換熱效率的提高，循環(huán)水的用量相比之前減少了 20%，相應的水泵能耗也降低了 20%，每年可為企業(yè)節(jié)省電費約 10 萬元。設(shè)備穩(wěn)定性方面，UNIVEX 系列換熱器的可拆卸管束設(shè)計使得清洗和維護更加便捷，減少了因設(shè)備故障導致的停機時間。自使用該換熱器以來，設(shè)備運行穩(wěn)定，每年的維護費用降低至 10 萬元，僅為原來的三分之一。

通過以上數(shù)據(jù)對比可以明顯看出，UNIVEX 系列換熱器在換熱效率、能耗和設(shè)備穩(wěn)定性等方面都具有顯著優(yōu)勢，為化工企業(yè)解決了生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵問題，帶來了良好的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效益。

四、與其他同類產(chǎn)品對比

（一）對比產(chǎn)品選擇

為了更全面地評估 UNIVEX 系列換熱器的性能和優(yōu)勢，我們挑選了市場上同類型、同規(guī)格的兩款其他換熱器作為對比對象，分別為 A 的 HX - 100 型換熱器和 B 的 EX - 200 型換熱器。這兩款產(chǎn)品在換熱面積、設(shè)計壓力和溫度等關(guān)鍵參數(shù)上與 UNIVEX 系列較為接近，具有較強的可比性。 A 的 HX - 100 型換熱器在工業(yè)領(lǐng)域應用較為廣泛，以其穩(wěn)定性著稱； B 的 EX - 200 型換熱器則在小型企業(yè)中頗受歡迎，主打價格優(yōu)勢。

（二）性能對比

在換熱效率方面，UNIVEX 系列換熱器憑借其 6x0.5mm 的精細內(nèi)部管尺寸，使得流體在管內(nèi)流速較高，對流換熱系數(shù)增強，換熱效率明顯優(yōu)于其他兩款產(chǎn)品。通過實驗測試，在相同的工況條件下，將 100°C 的高溫液體冷卻至 40°C，UNIVEX 系列換熱器所需時間為 15 分鐘，而 HX - 100 型需要 20 分鐘，EX - 200 型則需要 25 分鐘，UNIVEX 系列在換熱效率上的優(yōu)勢顯著。

從壓力和溫度承受能力來看，UNIVEX 系列側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar，設(shè)計溫度為 - 10/120°C，與 HX - 100 型（側(cè) 15bar，管側(cè) 9bar，設(shè)計溫度 - 5/110°C ）和 EX - 200 型（側(cè) 14bar，管側(cè) 8bar，設(shè)計溫度 0/100°C）相比，能夠適應更廣泛的壓力和溫度范圍，在一些對壓力和溫度要求較為苛刻的工業(yè)環(huán)境中，UNIVEX 系列的適應性更強，能確保設(shè)備長期穩(wěn)定運行。

維護便捷性也是評估換熱器性能的重要指標。UNIVEX 系列的可拆卸管束設(shè)計使得維護和清洗工作變得簡單高效。工作人員可以方便地抽出管束進行清洗和檢查，大大縮短了維護時間，降低了維護成本。而 HX - 100 型的管束雖然也可拆卸，但拆卸過程較為復雜，需要專業(yè)工具和較長時間；EX - 200 型則采用了固定管束設(shè)計，維護時需要對整個設(shè)備進行拆解，操作難度大，維護成本高。

（三）性價比分析

綜合考慮產(chǎn)品價格、使用壽命、運行維護成本等因素，UNIVEX 系列展現(xiàn)出了較高的性價比。雖然在產(chǎn)品價格方面，UNIVEX 系列相比主打低價的 EX - 200 型略高，但差距并不明顯。然而在使用壽命上，由于 UNIVEX 系列采用了優(yōu)質(zhì)材料和優(yōu)良制造工藝，其平均使用壽命可達 10 年，而 EX - 200 型僅為 7 年左右，HX - 100 型為 8 年左右。

運行維護成本方面，如前文所述，UNIVEX 系列的可拆卸管束設(shè)計使其維護成本較低，每年的維護費用約為 1 萬元；HX - 100 型每年維護費用約為 1.5 萬元；EX - 200 型由于維護難度大，每年維護費用高達 2 萬元。從長期來看，UNIVEX 系列在使用壽命和運行維護成本上的優(yōu)勢，能夠為用戶節(jié)省大量的資金投入，其性價比優(yōu)勢明顯。通過對性能和性價比的綜合對比，可以看出 UNIVEX 系列換熱器在同類型產(chǎn)品中具有較強的競爭力，能夠為用戶提供更高效、更經(jīng)濟、更可靠的換熱解決方案。

五、UNIVEX 系列換熱器應用展望

（一）現(xiàn)有問題與改進方向

盡管 UNIVEX 系列換熱器在性能和應用方面表現(xiàn)出色，但基于應用案例和市場反饋，仍存在一些有待改進的地方。在某些工況下，如介質(zhì)中含有大量固體顆粒或纖維狀雜質(zhì)時，即使有可拆卸管束便于清洗，仍容易出現(xiàn)管束堵塞的情況，影響設(shè)備的連續(xù)運行。雖然該系列換熱器在常規(guī)工況下的耐腐蝕性能較好，但對于一些具有強腐蝕性的特殊介質(zhì)，如高濃度的硫酸、硝酸等，現(xiàn)有材料的耐腐蝕能力略顯不足，可能會縮短設(shè)備的使用壽命。

針對這些問題，FUNKE 公司可考慮進一步優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，例如在換熱器入口處增加高效的過濾裝置，能夠在介質(zhì)進入管束前有效攔截固體顆粒和雜質(zhì)，減少堵塞的可能性。在材料研發(fā)方面，加大對新型耐腐蝕材料的研究和應用力度，研發(fā)出能夠適應強腐蝕性介質(zhì)的新型管材或涂層材料，提高換熱器在特殊工況下的耐腐蝕性和穩(wěn)定性。同時，通過改進制造工藝，進一步提高設(shè)備的加工精度和裝配質(zhì)量，減少因制造缺陷導致的潛在問題，從而提升產(chǎn)品的整體性能和可靠性。

（二）在新興領(lǐng)域的應用潛力

隨著對新能源和環(huán)保的關(guān)注度不斷提高，UNIVEX 系列換熱器在新興工業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應用潛力。在新能源汽車行業(yè)，電池熱管理系統(tǒng)是確保電池性能和壽命的關(guān)鍵部件。UNIVEX 系列換熱器憑借其高效的換熱能力和緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可用于電池的冷卻和加熱，維持電池在適宜的工作溫度范圍內(nèi)，提高電池的充放電效率和安全性。在某新能源汽車電池熱管理系統(tǒng)的測試中，采用 UNIVEX 系列換熱器后，電池的溫度波動范圍明顯減小，電池的性能穩(wěn)定性得到了顯著提升，續(xù)航里程也有所增加。

在環(huán)保領(lǐng)域，如污水處理廠的污泥干化過程中，需要對熱量進行高效回收和利用。UNIVEX 系列換熱器可以在污泥干化設(shè)備中，將干燥尾氣中的熱量傳遞給新鮮空氣或其他介質(zhì)，實現(xiàn)熱量的循環(huán)利用，降低能耗，減少對環(huán)境的影響。在可再生能源領(lǐng)域，如太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中，該系列換熱器可用于集熱器與儲熱裝置之間的熱量傳遞，以及蒸汽發(fā)生器與汽輪機之間的換熱過程，提高光熱發(fā)電系統(tǒng)的整體效率和穩(wěn)定性。隨著新興工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，UNIVEX 系列換熱器有望憑借其自身優(yōu)勢，在這些領(lǐng)域中獲得更廣泛的應用，為推動新能源和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

Funke 換熱器的產(chǎn)品類型豐富，主要包括管式、板式、釬焊板式等，不同類型有不同的主要產(chǎn)品型號，以下是一些常見的：

• 管式換熱器：

• BCF、CCF、SSCF 系列：屬于通用型管式換熱器，BCF、CCF 材質(zhì)分別為黃銅、碳鋼，SSCF 可承受更高溫度。其管束有固定或可拆卸兩種，換熱面積為 0.11-11.45㎡，管內(nèi)尺寸有 6.35x0.5mm 和 9.5x0.8mm 兩種，側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar。

• TDW 系列：采用可拆卸 U 型管束和翅片管，基于螺旋偏轉(zhuǎn)原理，具有高比傳熱性能，換熱面積為       0.05-1.5㎡，內(nèi)部管尺寸為 14x1mm，側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 8bar，設(shè)計溫度為 100°C。

• UNIVEX 系列：具有可拆卸管束，換熱面積為 0.15-5.79㎡，內(nèi)部管尺寸為 6x0.5mm，側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar，設(shè)計溫度為 - 10/120°C。

• 墊片式板式換熱器：

• FP4000 系列：該系列有 FP4206、FP4031、FP4040、FP4050、FP4071       等型號，采用優(yōu)化的傳熱板，具有 OptiFlow、Bypass       Stop 等系統(tǒng)，換熱面積分別為 1-83㎡、1.4-111㎡、1.9-188㎡、2.4-238㎡、3.4-337㎡，大工作壓力為 25bar，高工作溫度為 200°C。

• 釬焊板式換熱器：

• TPL 系列：含有擾流板型，在機械制造的油冷卻過程中提供高效換熱，各板熱交換面積為 0.035-0.266㎡，高工作溫度為 200℃，大工作壓力為 36bar，常見型號有 TPL00-K-6-22、TPL00-K-60-12、TPL01-K-36-22 等。

二、Funke 換熱器的產(chǎn)品類型豐富，主要包括管式、板式、釬焊板式等，不同類型有不同的主要產(chǎn)品型號，以下是一些常見的：

• 管式換熱器：

• BCF、CCF、SSCF 系列：屬于通用型管式換熱器，BCF、CCF 材質(zhì)分別為黃銅、碳鋼，SSCF 可承受更高溫度。其管束有固定或可拆卸兩種，換熱面積為 0.11-11.45㎡，管內(nèi)尺寸有 6.35x0.5mm 和 9.5x0.8mm 兩種，側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar。

• TDW 系列：采用可拆卸 U 型管束和翅片管，基于螺旋偏轉(zhuǎn)原理，具有高比傳熱性能，換熱面積為       0.05-1.5㎡，內(nèi)部管尺寸為 14x1mm，側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 8bar，設(shè)計溫度為 100°C。

• UNIVEX 系列：具有可拆卸管束，換熱面積為 0.15-5.79㎡，內(nèi)部管尺寸為 6x0.5mm，側(cè)設(shè)計壓力為 16bar，管側(cè)設(shè)計壓力為 10bar，設(shè)計溫度為 - 10/120°C。

• 墊片式板式換熱器：

• FP4000 系列：該系列有 FP4206、FP4031、FP4040、FP4050、FP4071       等型號，采用優(yōu)化的傳熱板，具有 OptiFlow、Bypass       Stop 等系統(tǒng)，換熱面積分別為 1-83㎡、1.4-111㎡、1.9-188㎡、2.4-238㎡、3.4-337㎡，大工作壓力為 25bar，高工作溫度為 200°C。

• 釬焊板式換熱器：

• TPL 系列：含有擾流板型，在機械制造的油冷卻過程中提供高效換熱，各板熱交換面積為 0.035-0.266㎡，高工作溫度為 200℃，大工作壓力為 36bar，常見型號有 TPL00-K-6-22、TPL00-K-60-12、TPL01-K-36-22 等。

FUNKE UNIVEX系列換熱器：工業(yè)換熱得力助手