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翅片管換熱原理及應用
為了提高換熱效率,通常在換熱管的表麵通過加翅片,增大換熱管的外表麵積(或內表麵積),從而達到提高換熱效率的目的,這樣的換熱管叫做翅片管。

翅片管作為換熱元件,長期工作於高溫煙氣的工況下,比如鍋爐換熱器用翅片管使用環境惡劣,高溫高壓且處於腐蝕性氣氛,

這要求翅片管應具有很高的性能指標。
1) 防腐性能
2) 耐磨性能
3) 低的接觸熱阻
4) 高的穩定性
5) 防積灰能力

翅片管換熱原理:

有一台用熱水加熱空氣的換熱器,熱水在管內流動,空氣在管外流動。例如采暖用的熱風幕或汽車上的散熱器都屬於這一種傳熱類型,即熱水的熱量經過管壁傳給管外的冷流體—空氣。由此可見,傳熱過程是與間壁兩側的兩個對流換熱過程緊緊地聯係在一起的。對於上述實例:管內水側對流換熱係數約為5000,而管外空氣側的對流換熱係數約為50,二者相差100倍。由於空氣側的換熱“能力”遠遠低於水側,限製了水側換熱“能力”的發揮,使得空氣側成為傳熱過程的“瓶頸”,限製了傳熱量的增加。為了克服空氣側的“瓶頸”效應,在空氣側外表麵加裝翅片將是一個明智的選擇。加裝了翅片以後,使空氣側原有的傳熱麵積得到了極大的擴展,禰補了空氣側換熱係數低的缺點,使傳熱量大大提高,


關於加裝翅片的作用還可以用下麵更形象的例子來說明:在一個邊境口岸的出入境處,假定甲方口岸有十個檢驗口,每小時能放行5000人,而乙方口岸隻有一個檢票口,且辦的很慢,每小時隻能放行50人。這樣,乙方側成了旅客通關的瓶頸,使得甲方的“能力” 不能發揮。為了提高通關流量,有效的辦法是在乙方側多開幾個檢驗口。這與加裝翅片的原理是一樣的。 


什麽場合應該選用翅片管換熱?
在了解了翅片管的原理和作用以後,在甚麽場合選用翅片管,有下麵幾個原則: 
(1)管子兩側的換熱係數如果相差很大,則應該在換熱係數小的一側加裝翅片。 
例1:鍋爐省煤器,管內走水,管外流煙氣,煙氣側應采用翅片。
 例2:空氣冷卻器,管內走液體,管外流空氣,翅片應加在空氣側。 
例3:蒸汽發生器,管內是水的沸騰,管外走煙氣,翅片應加在煙氣側。應注意,在設計時,應盡量將換熱係數小的一側放在管外,以便於加裝翅片。 
(2)如管子兩側的換熱係數都很小,為了強化傳熱,應在兩側同時加裝翅片,若結構上有困難,則兩側可都不加翅片。在這種情況下,若隻在一邊加翅片,對傳熱量的增加是不會有明顯效果的。    
例1:傳統的管式空氣預熱器,管內走空氣,管外走煙氣。因為是氣體對氣體的換熱,兩側的換熱係數都很低,管內加翅片又很困難,隻好用光管了。
例2:熱管式空氣預熱器,雖然仍是煙氣加熱空氣,但因煙氣和空氣都是在管外流動,故煙氣側和空氣側都可方便地采用翅片管,使傳熱量大大增加。 
(3)如果管子兩側的換熱係數都很大,則沒有必要采用翅片管。   
 例 1:水/水換熱器,用熱水加熱冷水時,兩側換熱係數都足夠高,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。   

 例2:發電廠冷凝器,管外是水蒸汽的凝結,管內走水。兩側的換熱係數都很高,一般情況下,無需采用翅片管。

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