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產(chǎn)品參數(shù) 產(chǎn)品價(jià)格 電議 發(fā)貨期限 雙方議定 供貨總量 大量 運(yùn)費(fèi)說明 7天 名稱 翅片管 規(guī)格 齊全 材質(zhì) 20# 304 q235b 產(chǎn)地 聊城 倉庫地址 浩澤庫 計(jì)重方式 米計(jì) 可定制 是 品牌 浩澤 用途 換熱系統(tǒng) 應(yīng)用場(chǎng)所 鍋爐 電站 范圍 焊接翅片管型號(hào)多齊全供應(yīng)范圍覆蓋河南省 鄭州市 開封市、洛陽市、焦作市、新鄉(xiāng)市、平頂山市、鶴壁市、安陽市、濮陽市、許昌市、三門峽市、南陽市、漯河市、信陽市、周口市、駐馬店市、商丘市 中原區(qū)、二七區(qū)、金水區(qū)、上街區(qū)、惠濟(jì)區(qū)、中牟縣、鞏義市、滎陽市、新密市、新鄭市、登封市等區(qū)域。 【浩澤】持續(xù)拓展產(chǎn)品矩陣，現(xiàn)有平頂山翅片管可零售可批發(fā)、鶴壁翅片管助您降低采購成本、許昌翅片管價(jià)格合理、漯河翅片管擁有核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)、金水翅片管有實(shí)力有經(jīng)驗(yàn)、上街翅片管款式新穎等，滿足不同場(chǎng)景需求。焊接翅片管型號(hào)多齊全_浩澤物資(鄭州市分公司)lchz32953-76,聯(lián)系人:周經(jīng)理,大東鋼管產(chǎn)業(yè)園 發(fā)貨到 河南省 鄭州市 開封市、洛陽市、焦作市、新鄉(xiāng)市、平頂山市、鶴壁市、安陽市、濮陽市、許昌市、三門峽市、南陽市、漯河市、信陽市、周口市、駐馬店市、商丘市 中原區(qū)、二七區(qū)、金水區(qū)、上街區(qū)、惠濟(jì)區(qū)、中牟縣、鞏義市、滎陽市、新密市、新鄭市、登封市。 河南省,鄭州市 1954年10月30日，河南省政府由開封遷往鄭州，鄭州市成為河南省省會(huì)。鄭州是華夏文明的重要發(fā)祥地、歷史文化名城，是重點(diǎn)支持的六大遺址片區(qū)之一、世界歷史都市聯(lián)盟會(huì)員。截至2021年末，鄭州市擁有全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位83處，省級(jí)文物保護(hù)單位97個(gè)，市級(jí)文物保護(hù)單位208個(gè)，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄6個(gè)。是全國公、鐵、航、信兼具的交通樞紐，已形成由鐵路、公路、航空3種運(yùn)輸方式構(gòu)成的交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。截至2023年9月，鄭州市有2座航站樓、2條跑道、162條航線、6個(gè)火車站、2條鐵路干線、6條高鐵線、9條地鐵線路、11條高速公路、37條BRT線路。
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管式爐對(duì)流室爐管內(nèi)介質(zhì)的傳熱系數(shù)一般都遠(yuǎn)大于管外煙氣的傳熱系數(shù)。釘頭管和翅片管就是用來強(qiáng)化管外對(duì)流傳熱的。為了避免過多積灰而影響傳熱效果，除必?zé)秃陀蜌饣鞜龝r(shí)應(yīng)設(shè)置吹灰器外，還應(yīng)按照表-1的使用范圍正確選用釘頭管或翅片管。必須說明的是對(duì)流室煙氣入口處的2-3排爐管，既接受輻射室的輻射傳熱，又吸收高溫?zé)煔獾膶?duì)流傳熱，爐管表面熱強(qiáng)度很高，有時(shí)甚至超過輻射管的熱強(qiáng)度。這兩三排爐管通稱為遮蔽管，只能采用光管，而不得采用釘頭管和翅片管。
表1 釘頭管和翅片管使用范圍
釘頭和翅片的材質(zhì)應(yīng)根據(jù)計(jì)算的釘頭和翅片尖端溫度按表-2選用。另外還應(yīng)考慮釘頭和翅片材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)應(yīng)與爐管相同或相近，以避免多次開停工后釘頭或翅片從管壁剝離。
表2 釘頭和翅片材料高使用溫度
釘頭管和翅片管制造完畢后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度水壓試驗(yàn)，由于釘頭和翅片與爐管焊接時(shí)可能損傷爐管外壁，因此計(jì)算釘頭管和翅片管的水壓試驗(yàn)壓力時(shí)，管壁厚度應(yīng)減去一個(gè)減薄的厚度δ：埋弧火花焊釘頭管δ=3mm；高頻焊翅片管δ=1.5mm。
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(jìn)行換熱,換熱后理論上應(yīng)變成同溫同壓的混合介質(zhì)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(dāng)熱流體流過時(shí),把熱量儲(chǔ)存于蓄熱體中,其溫度逐漸升高,而當(dāng)冷流體流過時(shí),蓄熱體因放出熱量溫度逐漸降低,如此反復(fù)進(jìn)行。
下面我們主要談的是間壁式換熱器，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行熱力對(duì)比計(jì)算。
提高換熱器換熱性能的途徑
傳熱方程是Q = KAΔt，很多研究者研究的主題方向是提高傳熱系數(shù)K。對(duì)強(qiáng)制循環(huán)空氣冷卻器,采取有效措施降低空氣側(cè)的傳熱熱阻或在制冷劑側(cè)采用選擇供液方式,控制供液量,或采用傳熱管可明顯提高傳熱系數(shù)。另外提高流體的流速可以增大傳熱系數(shù),但流動(dòng)阻力也相應(yīng)增大,因此通過增大流體的流速以增強(qiáng)傳熱系數(shù)K 有一定的限度。此外增強(qiáng)傳熱可通過增加傳熱面積實(shí)現(xiàn),但增加傳熱面積不應(yīng)靠加大整體設(shè)備的尺寸來實(shí)現(xiàn),而應(yīng)從設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)來考慮。
增加傳熱面積總體上分為兩種途徑:管外表面的擴(kuò)大和管內(nèi)表面積的擴(kuò)大。
目前管外表面積的增加主要是在管外加翅片或擴(kuò)展表面即肋化表面,它是通過附加肋片擴(kuò)大傳熱面積來減少對(duì)流換熱熱阻,從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。
可通過下列途徑來增大設(shè)備單位體積的有效傳熱面積:
①傳遞面采用擴(kuò)展面,如在對(duì)流傳熱系數(shù)較小一側(cè)的熱傳遞表面上附加翅片、筋片、銷釘?shù)?
②增大原有熱傳遞表面,如將表面處理成憎水性覆蓋層、多孔性覆蓋層、雙波紋狀管等
③在換熱器中管子的強(qiáng)化方面主要是異型管的開發(fā),從而達(dá)到增加傳熱面積的目的。異型管的種類包括螺旋槽紋管、橫紋槽管、縮放管、波節(jié)管、旋流管、粗糙表面管、螺旋扁管。
強(qiáng)化換熱器換熱的方法及熱力計(jì)算
通過對(duì)翅片管式換熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì),然后對(duì)其換熱性能與改進(jìn)前換熱器進(jìn)行對(duì)比計(jì)算,結(jié)果是改進(jìn)后的換熱器的傳熱系數(shù)得到了提高。
一、調(diào)整換熱器的翅片間距,設(shè)計(jì)成為變翅片間距。
1、設(shè)計(jì)原理
本方法適用于將該換熱器用于低溫制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器(在0 ℃及其以下條件工作時(shí),翅片盤管外表面溫度等于或低于濕空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，由于在低溫工況下工作的蒸發(fā)器表面存在結(jié)霜問題,且蒸發(fā)器前幾排管子的結(jié)霜較嚴(yán)重,而后幾排管子的結(jié)霜相對(duì)較輕,因而可采用變間距的翅片設(shè)置,亦即沿風(fēng)向片距越來越小。霜開始形成時(shí)表面粗糙度增大,引起傳熱面積增大,同時(shí)氣體流速也增大,從而導(dǎo)致在結(jié)霜初期傳熱系數(shù)K 增大,但隨著霜層的不斷增厚傳熱熱阻增加,終導(dǎo)致傳熱系數(shù)K 減小,結(jié)霜對(duì)換熱器性能的影響表現(xiàn)在降低其傳熱系數(shù)和增大其阻力兩方面,合理的換熱器結(jié)構(gòu)應(yīng)同時(shí)減小這兩方面的影響。
當(dāng)氣流通過蒸發(fā)器時(shí),由于空氣中的水蒸氣不斷地在翅片管表面沉積,空氣由于除濕作用相對(duì)濕度降低,沿氣流方向翅片盤管表面結(jié)霜量是遞減的,如果采取變片距結(jié)構(gòu),可以在結(jié)霜條件下保持其較高的傳熱效率,并延長其沖霜時(shí)間。當(dāng)蒸發(fā)器采用變翅片間距結(jié)構(gòu)時(shí),實(shí)際上已構(gòu)成了翅片的錯(cuò)列分布,當(dāng)空氣橫掠錯(cuò)列翅片時(shí),翅片的交錯(cuò)分布使得上游翅片對(duì)下游翅片有繞流作用,由于前面翅片的繞流,翅片的前半部分換熱加強(qiáng),后面的翅片的分布又使得流道變窄,流速提高,翅片后半部分的換熱也得到強(qiáng)化。
2、變翅片間距的結(jié)構(gòu)示意圖及對(duì)比計(jì)算
由于該改進(jìn)方案采用的是變翅片間距形式,在理論上可近似認(rèn)為是錯(cuò)列翅片,因此在分析中可借用錯(cuò)列翅片的理論。圖1 是所研究的流體縱掠錯(cuò)列翅片的一個(gè)二維模型,翅片間距為H ,厚度為t 。
由于該結(jié)構(gòu)形式實(shí)際為錯(cuò)列翅片,當(dāng)流體縱掠翅片時(shí),氣流在上游翅片先受到擾動(dòng),因此在前幾排管上的翅片換熱加強(qiáng),當(dāng)氣流流經(jīng)后幾排管子時(shí),由于流通截面迅速變窄,流速提高,使流體在原有的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步受到擠壓,擾動(dòng)更加劇烈,因此通過后加上的一組翅片,使換熱也得到了強(qiáng)化。
通過變翅片間距的結(jié)構(gòu)改進(jìn),冷風(fēng)機(jī)在外形尺寸即高度、寬度和管總長度不變的前提下,在結(jié)霜工況下運(yùn)行時(shí)仍可保持較高的傳熱系數(shù),且采用變翅片間距結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)機(jī)比等翅片間距結(jié)構(gòu)冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)提高了9. 8 % ,且傳熱面積有所提高,通過提高傳熱系數(shù)和傳熱面積從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的(圖2) 。
對(duì)于翅片管式換熱器,其傳熱系數(shù)的計(jì)算采用下列公式。
式中: hi ,h0為管內(nèi)制冷劑和管外空氣側(cè)換熱系數(shù)(W/(m2·K) ) ; Fi, F0 為管內(nèi)、外面積( m2 ) ; β為管內(nèi)外面積比; ri , r0為管內(nèi)、外表面的污垢系數(shù)( (m2·K) / W) ;λ為管壁導(dǎo)熱率(W/ (m·K) ) ;η為肋化效率; di , d0為管子內(nèi)/ 外徑(m) 。對(duì)于制冷量Q0 =2. 67 kW 的制冷系統(tǒng),經(jīng)過結(jié)構(gòu)改進(jìn),其熱力性能計(jì)算結(jié)果如表1 所示。
二、加強(qiáng)管內(nèi)流體流動(dòng),管內(nèi)壁加工變螺距內(nèi)螺紋。
銅管外表面光滑,內(nèi)表面有連續(xù)而細(xì)密的螺紋溝槽,稱為內(nèi)螺紋管。因其增大了管材內(nèi)表面的散熱面積,使銅管的散熱系數(shù)增加率比光管提高了1. 5 倍。在不增大整體設(shè)備尺寸的前提下,增加其內(nèi)表面換熱面積,加強(qiáng)管內(nèi)流體的擾動(dòng),在原有換熱器的管內(nèi)壁上加工變螺距內(nèi)螺紋。
1、設(shè)計(jì)原理
當(dāng)管內(nèi)工質(zhì)換熱系數(shù)較大而管外工質(zhì)換熱系數(shù)較小時(shí),管外的對(duì)流傳熱熱阻將成為傳熱的主要阻力。采用擴(kuò)展表面,對(duì)于縮小換熱器體積,提高換熱器效率有很重要的作用。目前,已經(jīng)開發(fā)出了針狀翅片、波紋翅片、百葉窗翅片、三角形翅片、單面開槽條形片、裂齒矩形翅片等。
管內(nèi)表面積的增大主要集中在異型管的開發(fā)方面,綜觀各種不同形狀的強(qiáng)化管,其共同特點(diǎn)是在兼顧壓降的同時(shí),傳熱面積都有不同程度的增加,并通過兩種機(jī)理提高其傳熱系數(shù)進(jìn)行強(qiáng)化換熱。傳熱邊界層是限制傳熱系數(shù)提高的主要因素,它產(chǎn)生于靠近管壁的層流底層,并有一個(gè)逐漸增厚的過程。管壁的粗糙以及規(guī)則出現(xiàn)的溝槽、凸肋,會(huì)破壞貼壁層流狀態(tài),抑制邊界層的發(fā)展。同時(shí)溝槽和凸肋對(duì)流體的限流作用有助于邊界層的減薄,而繞流作用使流體產(chǎn)生軸向旋渦,可致使邊界層分離,流體主體徑向溫度梯度減小,有助于熱量傳遞的進(jìn)行。因此采用在已加工好的管壁內(nèi)部加工變螺距內(nèi)螺紋,不但可以擴(kuò)大管子的內(nèi)表面積,增加傳熱面積,并且由于管子不再是光管,內(nèi)部有螺紋所以內(nèi)壁變得粗糙,可以破壞層流邊界層,使管內(nèi)的制冷劑的流態(tài)變成紊流,從而提高管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)。同時(shí),因?yàn)椴捎米兟菥?沿著流體流動(dòng)方向螺距從大變小,這樣可增強(qiáng)流體的擾動(dòng),強(qiáng)化流體的換熱系數(shù)。
2、變間距內(nèi)螺紋翅片管結(jié)構(gòu)示意圖及對(duì)比計(jì)算
對(duì)等間距內(nèi)螺紋翅片管換熱器管內(nèi)螺紋進(jìn)行改進(jìn),由于管內(nèi)有規(guī)則、連續(xù)的凸肋和凹槽發(fā)生改變,使之內(nèi)表面積比等間距增大8. 4 %,傳熱系數(shù)增大3. 82 %,管內(nèi)換熱系數(shù)也增加了4. 89 %。等間距與變間距內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)示意圖如圖3、圖4 所示。
式中: f m為單位管長管子平均面積(m2 ) ; f i為單位管長管子內(nèi)面積(m2) ; f 2為單位管長管子總外表面積(m2) ;αi為管內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)(W/ (m2· K) ) ;αw 為管外對(duì)流換熱系數(shù)(W/ (m2· K) ) 。
對(duì)于汽車空調(diào)系統(tǒng),當(dāng)負(fù)荷Q0 = 4 kW ,其熱力性能計(jì)算結(jié)果如表2 所示。
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翅片管的傳熱過程，可用下面的圖解加以說明，并后推出傳熱系數(shù)的定義和表達(dá)式。為了方便討論，將圓管壁面簡化為平壁：對(duì)于管內(nèi)為水的流動(dòng)：hi≈5000 W/(㎡·℃), Ri=1/hi=0.0002 (㎡·℃)/W 設(shè)管壁厚度 δ=0.003m, 導(dǎo)熱系數(shù) λ=40 W/(m·℃ ) (對(duì)碳鋼)：管外為翅片管，設(shè)基管外表面的換熱系數(shù) ho=200 W/(㎡·℃), 由此可見，管壁導(dǎo)熱熱阻 Rw=δ/λ 很小，約占總熱阻的 1% 左右，可忽略之。為了設(shè)計(jì)，對(duì)翅片管傳熱，可取 f =0.8~0.9。主要考慮：管面的污垢和積灰是一項(xiàng)附加的熱阻，可使 R總增大，使傳熱系數(shù)有所下降。此外，系數(shù) f 也考慮了管內(nèi)熱阻 Ri 及管壁熱阻 Rw 的影響。一般，f 值可按下表選取管。內(nèi)為水的單相對(duì)流時(shí)管外有積灰管外無積灰管內(nèi)為水的相變時(shí) (沸騰和凝結(jié))。特殊情況：若管內(nèi)為制冷劑或碳/氫化合物的液體或相變時(shí)，可取 f =0.7 4.。
傳熱系數(shù)的估算表
根據(jù)簡化后的傳熱系數(shù) K 的計(jì)算式：K=ho×f；
翅片管管外換熱系數(shù)的換算式：ho=h×β×η氣體繞流翅片管束時(shí)的換熱系數(shù)和傳熱系數(shù)計(jì)算表：
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表中包括了目前常用的翅片管規(guī)格和常見的冷熱流體的情況，與的計(jì)算結(jié)果相比，誤差在±10% 左右，是可以接受的。
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