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有几种方法可以提高翅片管换热器的传热系数


更新时间:2018/12/20 9:28:52
 翅片管换热器是指采用翅片管作为主要换热元件的换热器,当介质换热状态为油-油,水-水,气-气等等的热交换场合,往往不需要加装翅片,因为管内外两侧的传热系数都差不多,加工翅片没有任何意义,反而影响了介质的流动,对于传热是不利的。当然,站在强化传热的角度,对于如何提高翅片管换热器的传热总系数也是有值得借鉴的地方。

  翅片管换热器
 

当管内外传热膜系数相差较大的时候,应该采用翅片管来增加传热系数不足一面的接触面积,以弥补传热能力不足的问题。所以,在设计翅片管换热器的时候,翅片都是加在传热系数较差的一面。如蒸汽加热空气,空气的传热能力很低,就应该加工翅片,由于管内加工翅片的难度比较高,那就在管外加工翅片。当然,空气就只能在管外流动,也符合了设计原则
管内走高温高压的介质,管外走低温低压的介质
翅片管

还有一种换热器,采用波纹管或者波节管,等于是两侧都增加了接触面积,也起到了扰流的作用,这样的换热管就适合用于油-油,水-水,气-气等等的热交换场合。这个不在本文的阐述范围。
翅片管换热器

提高翅片管换热器的传热总系数一般从以下五个方面去做;

一、减少迎风截面积,以增大空气的流速,提高空气的质量流速。或者在空气通路内设置挡风板,折流板以促进空气的湍流程度,通常用于翅片管换热器的管程结构上。

二、采用合理的翅化比。大部分厂家的翅片管采用规格都是比较随意的,都是按经验选取。正确的方法应该计算出管内外传热系数的差异。一般传热系数差异应该控制在4:6之间是比较合理的。

三、深度挖掘管内介质的传热能力。根据传热系数的计算公式。当一侧的传热能力提高,对于总传热系数也是有影响的。所以,在管内压力损失允许的情况下,应该尽量增加流速,提高管内介质的传热能力。

四、消除接触热阻。翅片管的加工质量对于传热系数的影响是比较大的。某些接触不良的翅片管其换热能力低下,可谓是一分价格一分货。

五、金属热阻。采用不同的基管其导热能力的完全不同的。常用的金属材料的导热能力,铜优于铝,铝优于碳钢,碳钢优于合金钢,不锈钢的传热能力是很低的。

还有管壁的厚度对于传热系数的影响也比较大,国外研究数据表明,当管壁厚度在0.4以下的时候,对于同样的2mm材质,换热系数差异达到30%,未作论证。在使用的过程中,污垢对于翅片管换热器的传热能力影响最为严重,数据表明,1mm的油污,相当于50mm钢板的金属热阻。

 
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