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翅片管束1什么是翅片管束?
由多支翅片管按一定規(guī)律排列起來而組成的換熱單元叫翅片管束。一個翅片管換熱器可以由一個或多個翅片管束組成。
2翅片管束的結(jié)構(gòu)組成包括?
翅片管(多支):傳熱的基本元件。
管箱(集箱)或管板:連接翅片管兩端的箱體,彎管或鋼板。當翅片管與箱體或管板連接以后,翅片管之間的間距也就固定了,同時,管箱使管內(nèi)的流體形成了連續(xù)的流道。
構(gòu)架:使整個翅片管束得以支撐和固定。
3翅片管的排列方式? 在一個管束中,翅片管排列方式的選取是致關(guān)重要的。有兩種排列方式:叉排和順排。
所謂叉排,是指在氣流方向管子交叉排列,而順排是指在氣流方向管子順序排列。
順排和叉排的優(yōu)缺點:
順排:流體管外繞流時,受到的擾動較小,換熱系數(shù)較低,但優(yōu)點是阻力小。
叉排:流體管外繞流時,受到的擾動較大,換熱系數(shù)較高,但缺點是阻力大。
當對阻力降沒有嚴格限制時,應(yīng)叉排排列;當要求的阻力降很小時,應(yīng)選取順排方案。
4管箱的結(jié)構(gòu)形式
如果說管束的排列形式(順排或叉排,及管間距的選取)主要是考慮管外流體的換熱要求而確定的話,那么管箱的形式和結(jié)構(gòu)則主要是考慮管內(nèi)流體的壓力和換熱要求。
一般應(yīng)遵循下列原則:
(1)若管內(nèi)流體的壓力較高,一般選用大直徑的圓管作為管箱。
例如,在鍋爐應(yīng)用上,幾乎都選用圓管作為管箱。
2)在空冷器應(yīng)用上,喜歡采用方形箱體。
方形箱體的優(yōu)點是可以同時連接多排翅片管。當管內(nèi)是蒸汽的凝結(jié)時,需要有大的蒸汽空間,一個管箱與多排管子相連是必要的。
(3)當管內(nèi)流體的進出口溫度相差很大時,管箱可能會因為管排的熱膨脹不同而變形,這時,宜采用分解式管箱。
4)除了管束的排和后排,必須采用相應(yīng)的管箱連接之外,其它各排好用彎管一對一連接。其優(yōu)點在于:
能提高換熱效率。理論證明,一對一連接能避免各排管流體的摻混,而流體的摻混使傳熱溫差和傳熱效率降低。
能減少流體的流動阻力。因為一對一連接保證了流動截面積不變,避免了流體不斷地膨脹和收縮。
彎管能“吸收”熱膨脹而產(chǎn)生的變形。
翅片管是為了提高換熱效率,通常在換熱管的表面通過加翅片,增大換熱管的外表面積(或內(nèi)表面積),從而達到提高換熱效率的目的,這樣一種換熱管。冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)的機件,能將管子中的熱量,以很快的方式,傳到管子附近的空氣,大部分的汽車置于水箱前方。
把氣體或蒸氣轉(zhuǎn)變成液體的裝置。發(fā)電廠要用許多冷凝器使渦輪機排出的蒸氣得到冷凝;在冷凍廠中用冷凝器來冷凝氨和氟利昂之類的致冷蒸氣。石油化學(xué)工業(yè)中用冷凝器使烴類及其他化學(xué)蒸氣冷凝。在蒸餾過程中,把蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)的裝置稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運轉(zhuǎn)的。
1、常見冷凝器類型與特點
冷凝器又稱“液化器”,是使蒸氣在其中放出熱量而液化的換熱器。根據(jù)冷卻介質(zhì)和冷卻方式的不同,冷凝器可分為水冷式、空冷式、蒸發(fā)式三種類型。
1)水冷式冷凝器
水冷式冷凝器是以水作為冷卻介質(zhì),靠水的溫升帶走冷凝熱量。水冷式冷凝器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊的特點。目前,由于水資源短缺,水冷式冷凝器中使用的冷卻水普遍循環(huán)使用,其主要缺點是需要設(shè)置專門的冷卻水循環(huán)系統(tǒng),初投資高,水處理費用大。常用的水冷式冷凝器有臥式殼管式、立式殼管式和套管式等型式。
在大中型空調(diào)制冷裝置及工業(yè)制冷中一般均采用水冷式冷凝器,其中又以殼管式冷凝器常用。在殼管式冷凝器中,制冷劑通常在管外冷凝,水在管內(nèi)流動。目前使用的殼管式冷凝器有光管管束與滾壓低翅片管(即螺旋管)兩種。一般,氨用臥式殼管式冷凝器多采用光管管束,氟里昂冷凝器多采用滾壓低翅片管。
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管子兩側(cè)的換熱系數(shù)如果相差很大,則應(yīng)該在換熱系數(shù)小的一側(cè)加裝翅片。
:鍋爐省煤器,管內(nèi)走水,管外流煙氣,煙氣側(cè)應(yīng)采用翅片。
:空氣冷卻器,管內(nèi)走液體,管外流空氣,翅片應(yīng)加在空氣側(cè)。
:蒸汽發(fā)生器,管內(nèi)是水的沸騰,管外走煙氣,翅片應(yīng)加在煙氣側(cè)。
應(yīng)注意,在設(shè)計時,應(yīng)盡量將換熱系數(shù)小的一側(cè)放在管外,以便于加裝翅片。
如管子兩側(cè)的換熱系數(shù)都很小,為了強化傳熱,應(yīng)在兩側(cè)同時加裝翅片,若結(jié)構(gòu)上有困難,則兩側(cè)可都不加翅片。在這種情況下,若只在一邊加翅片,對傳熱量的增加是不會有明顯效果的。
:傳統(tǒng)的管式空氣預(yù)熱器,管內(nèi)走空氣,管外走煙氣。因為是氣體對氣體的換熱,兩側(cè)的換熱系數(shù)都很低,管內(nèi)加翅片又很困難,只好用光管了。
:熱管式空氣預(yù)熱器,雖然仍是煙氣加熱空氣,但因煙氣和空氣都是在管外流動,故煙氣側(cè)和空氣側(cè)都可方便地采用翅片管,使傳熱量大大增加。
如果管子兩側(cè)的換熱系數(shù)都很大,則沒有必要采用翅片管。
:水/水換熱器,用熱水加熱冷水時,兩側(cè)換熱系數(shù)都足夠高,就沒有必要采用翅片管了。但為了進一步增強傳熱,可采用螺紋管或波紋管代替光管。
:發(fā)電廠冷凝器,管外是水蒸汽的凝結(jié),管內(nèi)走水。兩側(cè)的換熱系數(shù)都很高,一般情況下,無需采用翅片管。
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