翅片管换热器：翅片管热交换器设计计算翅片管换热器.doc

翅片管换热器：翅片管热交换器设计计算 翅片管换热器 翅片管换热器:翅片管热交换器设计计 算 翅片管换热器 话题:翅片管换热器 计算方法 热交换器 第四章翅片管热交换器设计计算第四章翅片管热交换器设计计算翅片管热交换器是一种带翅(亦称带肋)的管式热交换器，它可以有壳体也可以没有。翅片管热交换器在动力、化工、制冷等工业中有广泛的应用。随着工业的发展，工业缺水以及工业用水的环境污染问题日益突出，空气冷却器的应用更引起人们的重视，致使在许多化工厂中有!”#以上冷却负荷都由空冷器负担。与此同时，传热强化方面研究的进展，使得低肋螺纹管及微细肋管等在蒸发、冷凝方面的相变换热得到广泛应用。第一节构造和工作原理翅片管热交换器可以仅由一根或若干根翅片管组成，如室内取暖用翅片管散热器;也可再配以外壳、风机等组成空冷器型式的热交换器。翅片管是翅片管热交换器中主要换热元件，翅片管由基管和翅片组合而成，基管通常为圆管(图$%()，也有扁平管(图$%amp;(())和椭圆管。管内、外流体amp;’)通过管壁 及翅片进行热交换，由于翅片扩大了传热面积，使换热得以改善。翅片类型多种多样，翅片可以各自加在每根单管上(图$%()，也可以同时与数根管amp;’)子相连接(图$%(及()))。amp;()空冷器是一种常见的翅片管热交换器，它以空气作为冷却介质。其组成部分包括管束、风机和构架等(图$%*)。管束是空冷器中主要部分，它由翅片管、管箱和框架组成，是一个独立的结构—*,+—第三篇高效间壁式热交换器设计计算型式长度%宽度”管排数换热面积工作压力翅片管型式管程数法兰型式#amp;(#*+!,型管束即:——水平式管束，长、宽各名义尺寸分别为(-和$-，翅片表面积和光’—!管排，——绕片式翅片管，管表面分别为$)amp;)-amp;和#amp;(-amp;，压力等级为#*%#).’,，+———amp;管程，——法兰密封面为平面型。,—!—低翅管(低肋螺纹管或螺纹管)热交换器是翅片管热交换器的另一种型式，它们的翅高约为amp;--左右，翅化比相当小，约$/.，不适用于空气而适用于低沸点介质的冷凝或蒸发。其基本结构与管壳式热交换器相同，即具有管束、折流板、管—amp;.0—第四章翅片管热交换器设计计算板、壳体及管箱等部件。第三篇高效间壁式热交换器设计计算第二节翅片管的类型和选择翅片管是翅片管热交换器中的最重要部件。对翅片管的基本要求是:有良好的传热性能、耐温性能、耐热冲击能力(如空冷器在起动、停机或介质热负荷不稳定时)及耐腐蚀能力， 易于清理尘垢，压降较低等。。翅片按其在管子上排列方式，可分纵向和横向(径向)翅片两大类(图!”!)其他类型都是这两类的变形，例如大螺旋角翅片管接近纵向，而螺纹管则接近横向，可根据流体的流动方向及换热特点来选择。第四章翅片管热交换器设计计算图!”#几种紊流式翅片管($)开槽型(%)轮辐型(amp;)波纹型铸造、机械加工或轧制而成，翅片与管子一体，无接触热阻，强度高，但要求翅片与管子同种材料。如低压锅炉的省煤器就是采用整体铸造的翅片管。焊接翅片用钎焊或氩弧焊等工艺制造，可使用与管子不一样的材料。由于它的制造简易、经济且具有较好的传热和机械性能，故已在工业上广为应用。它的主要问题是焊接工艺质量。高频焊翅片管是利用高频发生器产生的高频电感应，使管子表面与翅片接触处产生高温而部分熔化，再通过加压使翅片与管子连成一体而成。这是一种较新的连接方式，因其无焊剂、无焊料、制造简单、性能优良，正为用户认识和采。用。机械连接翅片管有绕片式、镶片式、套片式及双金属轧片式等(图!”’)第三篇高效间壁式热交换器设计计算图!”#比较了几种翅片管的传热性能。由图可见，绕片式较差，主要是接触热阻的存在，特别是在运行时，绕片式的翅片张力随温度的增加而迅速下降，使接触热阻也迅速增加。焊片式传热性能最好。套片式性能也属最好，因为翅片紧套于管表面上后再加以表面热镀锌。双金属轧片传热性能 类似于镶片式，因为它是在套装后再轧出翅片。种翅片管的性能评定翅片管型式传热性能耐温性能耐热冲击能力耐大气腐蚀能力清理尘垢的难易程度制造费用amp;型绕片式%%%!%$amp;amp;型绕片式!!!’!(镶片式’((%’’(’’$(!套片式$$$($%—()(—第四章翅片管热交换器设计计算翅片管管子常为圆形，空冷器中为强化传热也用椭圆管。椭圆管的管外对流换热系数比光管约可提高!”#，而空气阻力约可降低$”#%!”#。翅片管的基本几何尺寸包括:其壁厚应自沟槽底部计算其内!基管外径和管壁厚对于镶片管，但却使翅片效率下降，壁。”翅片高度和翅片厚度增加翅高使翅片表面积增加，因而使有效表面积(即翅片表面积乘以翅片效率)的增加渐趋缓慢。图amp;’(表示了单位有效翅片表面积的价格对于翅高的关系，供选用翅高时参考