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甘肅臨夏浩澤物資有限公司重視人才、技術,實施的現代企業動作機制,堅持以“以客為本精益求精”的宗旨和持續發展的理念,不斷完善【翅片管】,推陳出新,以滿足不同客戶的需求。
翅片管的傳熱系數受到翅片結構(翅高、翅厚、翅片間距) 、翅片材質、管內側換熱系數的綜合影響。本文我們將通過試驗研究的方法,分別對結構基本相同的鋁翅片和黃銅翅片的兩個套片式換熱器試件進行試驗。分析翅片材質對于套片式換熱器傳熱性能與空氣流動阻力性能的影響,本文實驗結果表明:銅翅片換熱器優勢明顯。
1)、軋制成型翅片管(extruded fin tube);
2)、焊接成型翅片管(高頻焊翅片管、埋弧焊翅片管);
3)、滾壓成型翅片管;
4)、套裝成型翅片管;
5)、鑄造翅片管;
6)、張力纏繞翅片管;
7)、鑲片管。
換熱器類型及工作性能
換熱器按照其工作原理可分為間壁式、混合式和蓄熱式三類。
間壁式換熱器,熱流體和冷流體間有一固體壁面,兩種流體被固體壁面隔開,彼此不接觸,熱量的傳遞必須通過壁面。
混合式換熱器依靠冷、熱流體的直接接觸而進行換熱,換熱后理論上應變成同溫同壓的混合介質流出。
蓄熱式換熱器則依靠固體填充物組成的蓄熱體傳遞熱量,冷熱流體依次交替的流過由蓄熱體組成的流道。當熱流體流過時,把熱量儲存于蓄熱體中,其溫度逐漸升高,而當冷流體流過時,蓄熱體因放出熱量溫度逐漸降低,如此反復進行。
【問題1】增加對流換熱一定要用翅片嗎?
問:用增加流速的辦法也可以有效地增加管外側的對流換熱,難道一定要用翅片管嗎?
答:是的,一定要用翅片管。因為用增加流速的辦法對增大對流換熱和傳熱的作用是有限的,而只有采用翅片管才可能大幅度地增強傳熱。請注意上面表格中每一個方框欄中所列舉的數據:其中,h的數值也可看作未加翅片時光管的對流換熱數值,當流速從1㎏/(㎡S)增至4㎏/(㎡S)時,h的數值可從25 w/(㎡·℃)左右增加至70 w/(㎡·℃)以上,看起來流速增加的效果是顯著的。但請比較ho的變化,ho代表采用翅片以后,換算到光管外表面的換熱系數,當流速從1㎏/(㎡S)增至4㎏/(㎡S)時,ho將從150 w/(㎡·℃)左右增加至400 w/(㎡·℃)。由此可見,翅片的作用是不可替代的。此外,還應考慮到,流速是不允許隨意增加的,流速過高會導致流動阻力的急劇上升,增加運行成本。
【問題2】關于傳熱公式問:傳熱公式Q = A K△T與其他局部過程的換熱計算式的區別在哪兒,傳熱公式有什么優點?
答:傳熱公式是基于從熱流體到冷流體的整個傳熱過程推導出來的,而局部的換熱計算式,如管外部的對流換熱式Q=A ho (Two-To)僅適用于這一特定的局部換熱過程。
傳熱公式的大優點在于其傳熱溫差△T=Ti-To是熱流體和冷流體之間的溫度差。眾所周知,流體的溫度是比較容易測量和獲取的;而任何一個局部的換熱式中都包含了壁面溫度(Two或 Twi)。壁面溫度的測量是很困難的,在一個大的換熱設備中,要測量、獲取它的壁面平均溫度幾乎是不可能的。
【問題3】為什么要重視換熱系數ho?問:既然傳熱系數K與三個局部過程的特性有關: 答:這是因為翅片側的“熱阻”大,唯有它對整個傳熱過程起到“控制”作用。在翅片管傳熱的應用條件下,假定管內是水的單相流動或水的相變過程(沸騰或凝結),管內的換熱系數hi在5000~10000之間,而管外翅片側的換熱系數ho在150~400之間。兩者相差是很懸殊的。所以其熱阻(1/ho)將起到控制作用,總熱阻僅比它大一點點。因而傳熱系數K的數值總是接近ho的數值,且總是小于ho的數值
【問題4】掌握翅片換熱器設計應牢記什么?下面幾個簡單的概念或基本公式是應該記住的,這對掌握翅片管換熱器的設計方法是至關重要的。
1)傳熱過程是熱量由熱流體通過管壁傳給冷流體的整個過程,它由三個局部過程組成。
2)傳熱公式Q = A K△T ,一定要牢記。不論對所有型式的換熱器的設計,還是對翅片管換熱器的設計,它是形式簡單,但是重要的公式,它是所有計算式中的 №1 !
3)之所以稱上述公式重要,因為換熱器的傳熱面積A就是由這一傳熱公式計算出來的:
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翅片管的傳熱過程
這兒講的“傳熱”不是通俗的對傳熱現象的一般稱呼,而是一個專有名詞。傳熱的定義是:熱量從熱流體經過管壁傳給冷流體的過程。如下一小節的附圖所示。傳熱過程由三個分過程組成:過程1:
熱量Q(W或KW)由熱流體傳給管壁(管內壁),這一過程屬“對流換熱”,其對流換熱系數為hi (W/(㎡·oC))。(此后,角標“i”代表“內部”,角標“o”代表“外部”,而角標 “w”代表管壁。),這一對流換熱過程對應的溫差為(Ti-Twi),此處,Ti為管內流體溫度,Twi為管內壁溫度。
過程2:熱量Q從管子內表面傳給管外表面,因為熱量是在固體內部傳遞,這一過程叫“導熱” 或“熱傳導”。此過程對應的溫差為(Twi- Two)。
程3:熱量Q從管外表面傳給管外冷流體的過程。這一過程屬“對流換熱”,對應的溫差為(Two- To), 其對流換熱系數為h o . 應當指出的是,此處,Two是基管的外表面溫度,因此,ho是以基管外表面積為基準的換熱系數。之前講述了翅片管外表面為基準的換熱系數h 的計算。兩個換熱系數ho和h的換算關系:ho= h×β×η
式中,β為翅化比,即加翅片后面積擴大的倍數;η為翅片效率,是小于1的數;
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