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翅片管换热器在规格选择上的重要之处


更新时间:2018/12/26 14:40:15
   翅片管换热器的翅片作用是强化传热,选择翅片管规格的时候应该重点从强化传热方面去考虑。对于换热器的强化传热,早已经取得了不少的理论和实际应用成果。如通过改变翅片材料,改进翅片加工工艺,增加翅化比,改善流动状态增加扰流等多种方式,但翅片的高度和厚度,受制造水平和工艺的影响,被限制于一定的尺度范围内。
翅片管换热器

  对于管内外换热均为单相流对流换热,其换热系数都和流体流速的幂指数成比例增长。流体流动分为层流和紊流。层流和紊流强化的主要机理就是利用增加二次传热表面来破坏原来未强化的流体速度和温度分布场。层流的换热热系数比较低,紊流的换热热系数比较高,通常比较经济的强化措施是让原来是层流的流动状态改变为紊流状态,可以通过减小管直径,增设扰流片或者提高介质的流动速度来实现,目前工艺上最经济的方式是采用小口径的换热管,如空调用的铜管,规格以9.52mm12.7mm15.88mm的居多。

在满足管内外流动状态为紊流的情况下,应该尽量采用合理的翅化比,可以通过计算管内膜传热系数,管外膜传热系数以及管壁热阻,求出其换热的瓶颈差异,在换热能力较弱的一方增加翅片密度,增加翅片高度。对于与空气换热的场合,管外空气若无相变,则翅化比是越高越好,空气冷却器上常用钢铝复合翅片管的规格为25*2-57/2.3/0.3就是最好的例证,只是由于受加工工艺的限制,无法再增加翅片密度和高度,否则还有潜力可以挖掘。
翅片管换热器

  反之,对于管外空气有冷凝,有相变的状态,则其水膜的存在是可以增加空气侧的传热能力的,其管内外传热系数的差异就没有那么大。此时考虑是重点是如何让产生的冷凝水及时的排除。冷凝水滞留于翅片中间则会对于翅片管的换热产生拖累。相当于管外介质为高温且不流动的水,无法与空气进一步换热。此时,应该采用较大的片距,减少水侧的张力存在,翅片管规格的选择也尤为重要。

翅片管规格的选择还得考虑材质对于温度的适应。如高温烟气换热,就应该采用高频焊翅片,铝轧翅片的耐温不适应。

  当然,防腐,使用寿命,接触热阻,换热效果,这些都是翅片管换热器在规格选择上的重要之处。

 
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