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国联证券:换热器行业研究
发布时间:2019-11-4 16:53:43          浏览次数:26
 

1、换热器行业总述

      换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备,又称热交换器、热交换设备。换热器的主要作用是在工业生产中使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到工艺流程规定的指标,以满足过程工艺条件的需要。换热器被广泛使用于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、暖通空调、食品、制药、航空、环保、城市供热及其它工业领域。换热器是将热液体的部分热量传递给冷液体的设备,又称热交换器。换热器是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。尤其在化工生产中,换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。

  1.1换热器行业概述

  换热器属于非标准设备,在不同的应用领域,其工作环境、工况特点、设计参数存在较为明显的差异;即使在同一行业中或同一行业的不同工段,用户对设备的要求也存在较大差异。所以换热器行业经营模式也主要根据用户的技术要求进行个性化设计和制造,以销定产。

  换热器设备是工业耗能、耗水大户。据统计,换热器设备耗能量占工业用能的13%-15%。我国工业冷却用水量占工业用水量的80%左右,取水量占工业取水总量的30%-40%。火力发电、钢铁、石油、石化、化工、造纸、纺织、有色金属、食品与发酵等八个行业取水量约占颧骨哦工业取水量的60%;发展高效冷却节水技术是工业节约用水的重点。

  根据世界银行统计,2007年中国1亿美元GDP所消耗的能源为55.97万吨标准石油,大约是德国1亿美元GDP所消耗能源的5.63被、日本的4.77倍、美国的3.36倍、印度的1.16倍、世界平均水平的2.75倍。可见,我国工业领域的节能降耗任务紧迫而艰巨。作为耗水耗能大户,节水、节能是冷却(凝)设备今后的发展重点。

  当前,我国能源和水资源短缺,迫使国家强力推行资源节约、清洁生产等政策,大幅增加工业领域对高效、节水、节能、环保型冷却(凝)设备的应用要求。

  1.2换热器行业技术发展

  随着各工业领域对冷却(凝)设备要求的不断变化,冷却(凝)技术的发展历程经历三个阶段:第一阶段抓哟解决是否能够实现换热的问题;第二阶段以提升冷却(凝)效率为目标,主要是对传热过程的研究和对换热部件的改进;第三阶段强调生产成本、运行成本、环境消耗成本等综合成本与冷却(凝)效果的优化匹配。

 

表1 换热器行业发展历程

时 间

特 征

20世纪20年代前

管式换热器、管壳式换热器为主

20世纪20年代

出现板式换热器,以板代管,结构紧凑,传热效果好,并应用于食品工业

20世纪30年代

30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器,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,瑞典又制造出一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。

20世纪60年代

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;

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。

20世纪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

20世纪80年代

强化传热元件产品盛行:折流杆换热器、新结构高效换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器、板壳式换热器、蒸发式空冷器等

21世纪后

大量强化传热技术应用于工业装置,板式换热器日渐崛起

  资料来源:中国产业信息网

      在世界范围内,虽然目前管壳式换热器仍占主导地位,但各种板式换热器的竞争力在逐渐上升。世界换热器产业在产品与技术方面的发展趋势主要表现为产品大型化、高效化、节能化,此外,换热器新材料的开发应用、产品技术的更新换代、不同应用领域产品的细分化也都是行业的发展趋势。

  1.3换热器的分类

  随着节能技术的飞速发展,换热器的种类越来越多,新结构、新材料的换热器不断涌现,适用于不同温度、不同压力、不同介质、不同工况的换热器结构和形式的换热器产品千差万别。换热器产品可以按传热表面结构特点、是否属于压力容器、传热过程、所用材料、用途、传热面结构特点、是否属于压力容器、传热过程、所用材料、用途、传热面的紧凑程度、流程情况、流体的相态等方面进行分类。

  按照传热表面的形状和结构特点分类,换热器可以分为管型换热器、板型换热器和其它形式换热器三大类。由于目前政策环境强调高效、环保、节能,板式换热器在热交换领域的优势已经日益明显,特别在低品位热能回收方面,具有明显的经济效益。最初板式换热器仅用于食品加工方面,后来在石油化工、制药、造纸、机械、冶金、造船、发电等部门都得到广泛的应用。近几年,在机场、酒店、商厦、轨道交通、船舶等场合,已部分地替代了传统的管壳式热交换器,取得了良好的效果。 

  按照是否属于压力容器分类,换热器可以分为换热压力容器和非压力容器换热器两大类。按照产值计算,换热压力容器约占换热器行业的60%,非压力容器换热器约占40%的产值。其中,在换热压力容器中,管壳式换热器又占90%左右的产值;在非压力容器换热器中,板式换热器占据了70%左右产值,空冷式换热器和板翅式换热器分别占15%左右的产值。

  2、国内外换热器行业发展现状

  2.1换热器行业市场规模分析

  2008年世界换热器产业的总市值规模在500亿美元左右。其中,欧盟和美国这两大市场的规模约占200亿美元,占全球换热器市场近40%的份额,中国换热器市场规模为55亿美元,所占份额为11%。

  中国、俄罗斯、巴西、印度和东南亚换热器市场是最近几年增长较快的国家和地区。这些地区近些年来的经济发展速度较快,对换热器设备的需求增加较多。俄罗斯地区高纬度地区,军工、重化工产业发达,对集中供热用换热器和工业用换热器市场需求巨大;另外,东南亚国家近些年来经济发展迅速,大规模的能源电力等基础建设对换热器产品的需求出现较大的增长。世界换热器市场新的增长点集中于中国、俄罗斯、巴西、印度“金砖四国”和快速发展的东南亚市场。其中,“金砖四国”约占全球换热器市场近30%的份额。未来一段时间内, 由于这些国家和地区的经济发展潜力较大,仍将是换热器需求增加较快的市场, 也成为各大换热器生产商争相竞争的焦点。

  据《2013-2017年中国热换器行业发展前景预测与转型升级分析报告》数据显示,2010年终热换器产业市场规模达到了500亿元左右,主要集中在石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。在广阔的市场前景吸引下,生产和销售热换器的企业急剧增多,推进行业信息化发展、促进热换器行业转型升级势在必行。

  根据中国行业研究网预测,2016年换热器行业规模将突破1000亿元[1],2020年实现由换热器生产大国迈入世界换热器强国的行列的奋斗目标,为加快振兴我国装备制造业做出贡献。此外,根据中国产业信息网的预测[2],考虑到四万亿投资后,中国经济增速放缓,谨慎假设2015-2020年中国换热器行业复合增速为11%,预计2015年中国换热器市场规模为770亿元,2020年市场规模也将接近1300亿元。

  中国换热器产业市场主要集中于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域。其中,石油化工领域仍然是换热器产业最大的市场,其市场规模在150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元,食品工业也有近30亿元的市场。以上。另外,航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电多晶硅生产等领域都需要大量的专业换热器,这些市场约有130亿元的规模。

  2.2换热器市场竞争格局

  我国换热器行业的竞争企业主要分为内资企业和外资企业,其中内资企业又可分为龙头企业和其他中小企业。按照产品类型的不同,我国换热器产业市场竞争主要集中在以下四大产品领域。

 

表2 中国主要换热器企业竞争格局分析

产品类别

主要竞争企业

板式换热器

内资龙头企业:四平巨元瀚洋、兰石换热设备公司、四平维克斯

外资企业:阿法拉伐(江阴)、舒瑞普(北京、苏州)、APV(上海、北京)、丹佛斯(天津)、传特(北京)、桑德克斯(上海、宁波)、风凯(常州)

其他主要企业:沈阳太宇、上海艾克森、蓝科高新、湖北登峰、山东北辰、上海南华、佛山澜石

管壳式换热器

内资龙头企业:兰石炼化设备、抚顺机械、中石化南京化工机械

特种材料管壳式换热器主要企业:江苏中圣、无锡化工装备总厂、南京宝色、西安核装备、合肥通用特材设备

外资企业:森松(上海)、林德工程(大连)、艾普尔(苏州)、风凯(常州)

其他主要企业:张家港化工机械、大连金重、镇海石化建安工程、湖北长江石化设备、西安大秦化工机械、天津国际机械、大连东方亿鹏

空冷式换热器

外资企业:基伊埃(芜湖、廊坊)、斯必克(张家口)

其他主要企业:江苏双良、国电龙源冷却、四川简阳空冷器、蓝科高新、兰石集团长征机械、西安大秦化工机械、湖北长江石化设备、江阴电力设备冷却器

板翅式换热器

外资企业:艾普尔(苏州)、爱克奇(太仓)

其他主要企业:贵州永红航空机械、无锡马山永红换热器、浙江银轮股份、山东茌平吉星

  资料来源:中国机械工业联合会

  在板式换热器领域,国内外企业竞争激烈,大量外资企业已经完成在中国的布局。其中,四平四平巨元瀚洋、兰石换热设备公司、四平维克斯是我国板式换热器领域内资企业中的龙头企业,其板式换热器年产值都在2亿元以上;外资企业主要包括括阿法拉伐(江阴)、舒瑞普(北京、苏州)、APV(上海、北京)、丹佛斯(天津)、传特(北京)、桑德克斯(上海、宁波)、风凯(常州)等企业, 世界著名的板式换热器企业大都已经进入中国市场。

  在管壳式换热器领域,我国生产企业众多,且规模都较小,外资企业布点较少。其中,抚顺机械设备制造有限公司、兰石集团炼化设备公司、中石化南京化工机械是我国内资管壳式换热器的龙头企业,其管壳式换热器年产值都在2亿元以上;相对而言,管壳式换热器外资企业在华布点不多,比较知名的有日本森松(上海)、林德工程(大连)、美国艾普尔(苏州)、德国风凯(常州),这主要缘于我国石油化工领域换热器企业众多,生产能力较强,国外企业进入中国市场较为困难。

  在空冷式换热器市场上,仅有哈空调为规模较大的龙头企业,其他以内资中小企业为主。

  在板翘式换热器市场,外资企业仅有艾普尔(苏州)以及爱克奇(太仓),内资企业在该市场上主要面临与国内同行的竞争。

  2.3产业布局分析

  我国换热器行业主要集中于东北地区、西北地区、华北地区和华东地区,其中,东北地区是我国规模最大的换热器产业基地,特别是吉林四平地区在集中供热、钢铁和电力行业板式换热器市场领域具有较为明显的优势;西北地区则以甘肃兰州为中心,依托兰州石油机械研究所和兰石集团的研发和生产力量,形成了较强的换热器产业,尤其是在石油化工和食品领域;华北地区在原北京京海、天津换热装备总厂等原机械部换热设备定点生产企业的基础上,通过引入大量外资企业,获得了较快的发展;华东地区经济发达,聚集了大量石油化工、电力冶金、轻工食品企业,依托下游市场优势,无锡、南京、苏州、宁波、上海等地区形成了一大批换热器企业。尤其是在无锡地区,形成了一定规模的换热器产业集群。其他地区换热器企业较少,比较知名的还有以佛山市澜石传热设备厂为龙头企业的广东佛山地区,该地区主要以板式换热器为主。

  

             资料来源:《吉林省四平市换热器产业发展规划》

      目前,世界主要著名换热器企业都基本完成了在华投资布局。除了像韩国LHE株式会社、意大利斯普莱力等部分企业暂时只在中国设立销售办事处外,其它主要换热器企业都在华设立了生产基地。部分企业还在华东地区和华北地区建立了多个生产基地。  从外资换热器企业在华投资布局来看,大部分外资企业主要选择华东地区建立生产品税基地,其次是华北地区,在其它地区建立生产基地较少。

 

表3 主要外资换热器企业在华布局

著名换热器企业

在华生产基地

主要产品

瑞典阿法拉伐(Alfa Laval)

江阴

集中供热和船舶用板式换热器

瑞典舒瑞普(SWEP)

北京、苏州

板式换热器

英国APV/美国斯必克(SPX)

上海、北京、张家口

板式、空冷式换热器

美国传特(Tranter)

北京

板式换热器

美国艾普尔(API)

苏州

管壳式、空冷式、板式换热器

德国基伊埃(GEA)

廊坊、芜湖

空冷式换热器

德国风凯(Funke)

常州

管壳式、板式、空冷式换热器

日本日阪(Hisaka)

常熟

板式换热器

韩国LHE

青岛

板式换热器

  3、换热器行业政策环境分析

  换热器应用领域广泛,国家和地方规划政策、装备制造业政策、节能环保政策等都对其产生重要影响。

  (1)国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)

  2006年2月,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,提出加大工业节能、综合节水、流程工业的绿色化的重要性,并要求重点研究开发冶金、华工等流程工业和交通运输业等主要高耗能领域的节能技术与装备,重点研究开发工业用水循环利用技术和节水型生产工艺,重点研究开发绿色流程制造技术,搞笑情节并充分利用资源的工艺、流程和设备。

  (2)《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》

  2010年10月,中共中央发表《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》,提出坚持把建设资源节约型、环境友好型社会作为加快转变经济发展方式的重要着力点。深入贯彻节约资源和保护环境基本国策,节约能源,降低温室气体排放强度,发展循环经济,推广低碳技术,积极应对气候变化,促进经济及社会发展与人口资源环境相协调,走可持续发展之路。

  (3)十大行业振兴规划出台

  自2009年1月14日至2月25日,国务院常务会议先后审议并原则通过汽车、钢铁、纺织、装备制造、船舶、电子信息、石化、轻工业、有色金属和物流业十个重要产业的调整振兴规划。

  十大规划不仅能够帮助这些产业应对国际金融危机的负面影响,促进经济平稳较快增长,而且还能提升中国工业的整体竞争力,增强中国国民经济的可持续发展能力。

  产业振兴规划中最大的亮点是政府减轻相关企业的财税负担,刺激内需,增加科技创新投入,促进产业转型升级,对于保持经济平稳增长,稳定就业形势,意义重大。十大产业振兴规划科刺激这些行业自身的需求,比如上万里的高速客运铁路建设、核电、采矿、钢铁和室友行业的建设项目能为装备制造业带来可观的商机,也会有力地推动换热器行业的发展。

  (4)《鼓励进口技术和产品目录(2011年版)》

  高效换热器、蓄能器、冷凝器制造技术术语2011年国家发布的《鼓励进口技术和产品目录(2011年版)》的鼓励引进的先进技术之一,这有利于国内换热器行业的技术升级。

  4、换热器行业产业链分析

  上游供应行业(原材料、零配件供应商)、换热器行业和下游需求行业(整车制造商和其他主机制造商)构成换热器行业的产业链。换热器行业的下游行业主要为石化、电力、冶金、制冷、造纸、纺织、食品加工、医药、船舶、建筑等行业,这些行业的发展现状及未来发展空间将最终决定换热器行业产品的销售及发展空间。

  对于换热器行业制造商来说,上游行业对行业关联性主要体现于:(1)上游行业供给的质量奖影响到本行业产品的质量。(2)上游行业价格的变化将影响到本行业产品的成本。近几年,各类刚才的价格变化较大,从而对换热器行业产品成本影响较大,仪器仪表行业产品价格相对较为稳定,对换热器行业产品成本影响相对较小。

      (1)与上游行业的关联及其影响

      换热器的上游行业主要有钢铁行业(不锈钢和碳钢)、有色金属行业(铜、铝、锌以及合金等)、仪器仪表行业、机械基础件行业等,除了机械基础件行业,其他行业在我国均为较为成熟的行业,因而不存在原料或零部件供不应求或者无法采购的情况,因此行业上游议价能力较强。

      (2)与下游行业的关联及其影响

      换热器行业下游客户主要为石油化工、冶金、电力等工领域和制冷行业,行业整体发展状况与下游行业的发展和景气状况密切相关。换热器产品具备高效、节能、环保的综合效能优势,其发展用受到国家政策大力支持,是目前国家实现经济结构转型、未来国家经济发展的倚重工具,下游行业对于换热器的需求将保持稳步增长。此外,需求的多样化降低了换热器行业对个别或少数行业的依赖程度,单一下游行业的发展都将为换热器行业带来新的发展机遇。

文章转自:换热器网 侵删
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