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            有幾種方法可以提高翅片管換熱器的傳熱系數

            2021-08-16

            翅片管換熱器是指采用翅片管作為主要換熱元件的換熱器,當介質換熱狀態為油-油,水-水,氣-氣等等的熱交換場合,往往不需要加裝翅片,因為管內外兩側的傳熱系數都差不多,加工翅片沒有任何意義,反而影響了介質的流動,對于傳熱是不利的。當然,站在強化傳熱的角度,對于如何提高翅片管換熱器的傳熱總系數也是有值得借鑒的地方。

              


              當管內外傳熱膜系數相差較大的時候,應該采用翅片管來增加傳熱系數不足一面的接觸面積,以彌補傳熱能力不足的問題。所以,在設計翅片管換熱器的時候,翅片都是加在傳熱系數較差的一面。如蒸汽加熱空氣,空氣的傳熱能力很低,就應該加工翅片,由于管內加工翅片的難度比較高,那就在管外加工翅片。當然,空氣就只能在管外流動,也符合了設計原則“管內走高溫高壓的介質,管外走低溫低壓的介質”。

              


              還有一種換熱器,采用波紋管或者波節管,等于是兩側都增加了接觸面積,也起到了擾流的作用,這樣的換熱管就適合用于油-油,水-水,氣-氣等等的熱交換場合。這個不在本文的闡述范圍。

              


              提高翅片管換熱器的傳熱總系數一般從以下五個方面去做;

              一、減少迎風截面積,以增大空氣的流速,提高空氣的質量流速?;蛘咴诳諝馔穬仍O置擋風板,折流板以促進空氣的湍流程度,通常用于翅片管換熱器的管程結構上。

              二、采用合理的翅化比。大部分廠家的翅片管采用規格都是比較隨意的,都是按經驗選取。正確的方法應該計算出管內外傳熱系數的差異。一般傳熱系數差異應該控制在4:6之間是比較合理的。

              三、深度挖掘管內介質的傳熱能力。根據傳熱系數的計算公式。當一側的傳熱能力提高,對于總傳熱系數也是有影響的。所以,在管內壓力損失允許的情況下,應該盡量增加流速,提高管內介質的傳熱能力。

              四、消除接觸熱阻。翅片管的加工質量對于傳熱系數的影響是比較大的。某些接觸不良的翅片管其換熱能力低下,可謂是一分價格一分貨。

              五、金屬熱阻。采用不同的基管其導熱能力的完全不同的。常用的金屬材料的導熱能力,銅優于鋁,鋁優于碳鋼,碳鋼優于合金鋼,不銹鋼的傳熱能力是很低的。

              還有管壁的厚度對于傳熱系數的影響也比較大,國外研究數據表明,當管壁厚度在0.4以下的時候,對于同樣的2mm材質,換熱系數差異達到30%,未作論證。在使用的過程中,污垢對于翅片管換熱器的傳熱能力影響最為嚴重,數據表明,1mm的油污,相當于50mm鋼板的金屬熱阻。


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