以下是:云南省保山市鋼鋁復合翅片管美觀大方交貨周期短的產品參數
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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;
試驗時,試件的管內通熱水,管外空氣橫掠。水的進、出口溫度和空氣的進口溫度由精密水銀溫度計測量,水的流量由轉子流量計測量。空氣的進、出口溫度由布置在試驗段前后流通截面上的熱電偶堆測量,空氣的流量由畢托管測量。在試件前后的風道上裝有測壓管,測量兩處的靜壓壓差,即可得到空氣流動阻力。通過擬合曲線分離法得到管外換熱準則關系式,采用線性回歸方法可得到管外流體流動阻力準則關系式。
為了保證試驗數據的可靠性,對每個工況的試驗數據都要進行熱平衡η的校驗。如果|η|<5%,認為試驗數據可靠;如果|η|≥5%, 則認為試驗數據不可靠,需重新進行測試。熱平衡η的計算方法如下。熱流體的放熱量Q1和冷流體的吸熱量Q2可分別表示為:
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試驗時,保持管內水流量及進口水溫基本不變,改變空氣的流量,得到一系列工況點數據。
在翅片管和熱管設計的時候,一般翅片管側的換熱和流動是被關注的重點,甚至傳熱系數的計算和取值也主要依賴于翅片側的換熱。這容易造成一種錯覺:管內的流動和換熱似乎是不怎么重要了,似乎在設計中可以不用考慮了。
事實上,這是不對的。我們既要考慮管內的流動和換熱,還要保證管內的流體具有足夠高的換熱系數和合理的流動條件。我們要從如下問題來考慮。
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一、翅片管的放置形式
是立放,橫向,還是傾斜放置。如下圖所示,因為只有清楚管子的放置形式才有利于看清楚理解不同情況下管內的相變過程。
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二、管內流體管程的考慮
對單相流體(如水),一般應保證管內平均流速在1m/s左右,要通過合理的管程布置來調節管內的流速,所謂管程是指管內流體在換熱器中走幾個來回,管程數目越多,則每個管程“分攤”的管子數目越少,則管內流速就越高。如上面的附圖所示,從水入口到水出口,水在管內走了六個來回,即管程數目為6。
每一個管程對應一排翅片管。對于管內流量特別小的場合,甚至可以做到每1支管或兩支管作為一個管程;對于管內流量特別巨大的場合,可以選擇1排或幾排管作為一個管程。應當注意,對于管內為相變換熱(蒸發或凝結)的場合,一般只取一個管程就可以了。
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三、關于翅片管束的分組處理
關于翅片管束的分組處理,我們需要多方考慮。
分組布置的好處在于:
* 可使箱體分段加工,便于安裝和運輸;
* 可以安裝吹灰孔和吹灰器;* 便于管束的檢修和更換;
例如:若后幾排管有露點腐蝕的風險,則應將其單獨設為一組,便于拆檢和更換。
如果在煙氣的流動方向上,我們就該這樣來進行設計處理,如下圖所示:
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四、小結
作為階段小結,下面提出設計的幾點經驗,供參考:
(1)翅片管換熱器和其他型式的換熱器一樣,設計的成功與否,50%(甚至更高)取決于經驗,而經驗是在工程項目設計實踐中獲得的。如果參與了10項以上的工程設計,算作稍有經驗;參與了20項以上的工程設計,可稱作比較有經驗,而如果參與過30項以上的設計,則可認為是相當有經驗了。
(2)成功的經驗和不怎么成功的經驗同等重要,若發現設備運行后,實測熱負荷遠遠偏離設計值,就算不怎么成功,要分析原因;若發現翅片管管子的積灰,腐蝕嚴重,或出現其他沒有預料到的情況,雖然能運行,也算不怎么成功,也應從設計上找原因;若出現問題,則屬于失敗的設計,因為“”具有一票否決權,更要仔細地調查分析發生的原因。
(3)為了做到設計的成功,或不出現大的失誤,重要的莫過于設計前的現場調查和取證。尤其是翅片管多作為余熱回收設備應用,是在主設備上“附加”的節能設備,所以,地掌握主設備的運行情況和現場的環境是至關重要的。
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