翅片管換熱器

現(xiàn)在就來討論管外參數(shù)變化對翅片管換熱器性能的影響。

管外的參數(shù)主要有：管徑，片距，行距，排距，鋁片厚度，風(fēng)量，銅鋁復(fù)合翅片管制造工廠，風(fēng)速等。

下面是有關(guān)文獻(xiàn)用軟件模擬分析得出的結(jié)論，是對一些不同條件下，換熱效果的對比，可供參考：

1． 相同的翅片管換熱器結(jié)構(gòu)的條件下，迎面風(fēng)速越大，風(fēng)量也就越大，換熱越好，但風(fēng)阻也越大，風(fēng)機(jī)功率也增加。這對蒸發(fā)器，冷凝器，冷卻器都適用。

2． 在相同迎面風(fēng)速下，翅片間距越大，換熱面積減?。▎纹崞瑩Q熱量雖然增加，但小于換熱面積減少的幅度），北京銅鋁復(fù)合翅片管，換熱量也減少，但因?yàn)槌崞g距變大帶來風(fēng)阻的減小，風(fēng)機(jī)功率減少。從另一方面來說，銅鋁復(fù)合翅片管供應(yīng)，如果保持風(fēng)機(jī)功率不變，則風(fēng)量會(huì)隨著翅片間距的增加而增大，而且增幅比由于翅片數(shù)量的減少而帶來的換熱量的減小大，所以總體換熱量增大，但是這不是一直增大，對于冷凝器來說d值出現(xiàn)在1.8--2.0mm之間，背風(fēng)側(cè)的換熱量一直呈現(xiàn)增大的趨勢，而且在總換熱量的比例逐漸增大（1.4mm時(shí)占8.2%，2.2mm時(shí)占24.5%）。對于蒸發(fā)器，在1.9mm--2.1mm之間（經(jīng)驗(yàn)值）。

3． 在相時(shí)翅片間距及迎面風(fēng)速時(shí)，翅片寬度增加，散熱面積增大，換熱量會(huì)略有增加，但是翅片表面平均換熱系數(shù)下降，所以平均單位面積上的傳熱量下降，但因?yàn)閾Q熱面積增加了，所以總換熱量還是有所增加。如在冷凝器中，1.5m/s風(fēng)速，1.7mm的翅片間距，當(dāng)寬度從19mm增加到24mm時(shí)，總換熱量從6064W增加到6152W，表面積增加26%，而換熱量只增加了1.45%。翅片管換熱器常用的翅片寬度有22mm，19mm。

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?翅片管常年使用的好處是什么呢？

  翅片管常年使用的好處是什么呢？

     翅片管是用直徑較小的紫銅管穿上鋁翅片，排成2至8排制成管束。冷熱水在管內(nèi)為蛇形往復(fù)流動(dòng)，空氣在管外翅片間穿行，同時(shí)被加熱或冷卻。翅片采用整體式翅片形式，翅片片型有平板型、型（其中，波紋板應(yīng)用多）及開縫型（如條縫型、百葉窗型等）。

不同翅片形式的換熱器，其空氣側(cè)換熱系數(shù)及阻力特性均有所差異。大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在獲得好的熱交換特性的同時(shí)，不可避免地造成了摩阻的增加。在給定的熱交換器尺寸和風(fēng)機(jī)運(yùn)行曲線下，壓力損失的提高必然造成空氣流速的降低，并進(jìn)而使空氣與翅片壁面之間的傳熱溫差降低。其次，空調(diào)工程中所使用的大部分換熱器都是干、濕工況交替運(yùn)行的，而不同翅片換熱器在濕工況下的換熱及阻力特性與干工況下相比，有很大差異。因此，如何正確選用翅片形式，對熱交換器實(shí)際工作特性的影響不容忽視，z好的是在換熱與阻力損失之間找到一種折衷的方案。

弧形百葉窗翅片的z優(yōu)，其次為矩形百葉窗型、板型、波紋板型。究其原因?yàn)?，光直翅片中，連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層妨礙了流體與翅片的換熱；波紋翅片破壞了連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層，所以換熱系數(shù)增大了；而開縫式翅片，不僅破壞了連續(xù)穩(wěn)定的粘性層流層，而且大大增加了流道中的紊流度，從而使換熱系數(shù)進(jìn)一步增大。方形百葉窗和弧形百葉窗均是在翅片上開翻邊槽，以此強(qiáng)化氣流擾動(dòng)，銅鋁復(fù)合翅片管制造廠商，增強(qiáng)換熱。翅片管的開槽是沿著銅管外壁進(jìn)行的，這樣的好處是氣流可以在百葉窗型翻邊的誘導(dǎo)下更大面積的沖刷到管后部，即減小銅管后部的尾流區(qū)域，強(qiáng)化換熱。

翅片管可極大地改善熱交換性能，特別是弧形百葉窗翅片可獲得非常高的換熱系數(shù)，幾乎是波紋片的兩倍。但引起的阻力損失也較大；影響大小與條縫高度有關(guān)。比如X1（開縫寬度為1mm）型翅片換熱器，其換熱特性與其他高度的相比并無明顯提高，但阻力特性增長卻比較明顯，因此，百葉窗條縫高度應(yīng)嚴(yán)格控制。

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銅鋁復(fù)合翅片管是由翅片和管子兩部分構(gòu)成的，要通過適當(dāng)?shù)姆绞綄⒊崞鹌焦茏由?，并且還要達(dá)到一定的要求才能發(fā)揮相應(yīng)作用，這就涉及到一種串片工藝。由于管子不是圓的，翅片與管壁之間難免有間隙，因此會(huì)形成間隙熱阻，不利于翅片管的傳熱效果，因此串片工藝基本的要求是要做到密接。浸鍍前管子和翅片都必須經(jīng)過化學(xué)處理，以清除其表面上的氧化物和油垢。由于毛細(xì)作用，浸鍍的鋅能均勻地充滿翅片和管子之間的所有間隙，只是這種方法耗費(fèi)成本較高。

另一種是脹管法，也就是將串好的翅片管接到的加壓設(shè)備上，用液壓法脹大管子通道，使翅片管緊箍在管子上。雖然簡單，但一般只能用于延展性能良好的銅、鋁等有色金屬翅片管，有一定的局限性。接觸焊也是密接的方式之一，為避免焊的過程中管子變形，一般要插入芯軸。在眾多辦法中它算是比較理解的，但也有缺點(diǎn)，就是要求有較復(fù)雜的設(shè)備。

列管式翅片管只是眾多翅片管類型中的一種，而它同樣也會(huì)涉及到選型問題，因?yàn)椴煌瑘龊霞皸l件下，對列管式翅片管提出的要求是不同的。為了防止蒸汽產(chǎn)品受到污染，在選用列管式翅片管對蒸汽進(jìn)行冷凝時(shí)，要盡量使汽走管程冷卻水走殼程。因?yàn)槿绻羝邭こ痰脑?，由于列管式翅片管的焊接和拋光工藝，可能?huì)對產(chǎn)品造成污染。對于要將100℃蒸汽冷凝到40℃左右，同時(shí)要便于清洗的工況，可以選用浮頭式列管翅片管。這樣的話，既能解決熱脹冷縮的問題，同時(shí)又能達(dá)到理想的傳熱效果。

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