条缝形翅片具有g效的换热性能,流体通过条缝形翅片时,涡旋首先在下游出现,随着雷诺数的增加,涡旋出现点向上游前移。当翅片间距减小时,在较小的雷诺数下,涡旋就开始出现。这一现象说明,在小的翅片间距下,由于涡旋的产生,换热系数被增强。对于连续型波纹翅片, 开缝有利于消除横向涡, 并使流体混合得更加充分,从而提高翅片的流动和换热性能;在开缝翅片的拐角和缝隙处,局部换热系数变化剧烈;换热系数的极大值出现在拐角上游或者翅片的前缘,而值则出现在拐角下游或者翅片的后缘。在干工况下,尽量采用换热系数大的翅片形式,如条缝翅片,但由于条缝翅片的阻力较大,因此,在需要相同换热量时,尽量选用迎风面积较大的,而不是排数较大的,以充分利用增强型翅片的优点,而不增加它的风机功率。 百叶窗形翅片是一种换热系数较大的翅片形式,当翅片换热器需要在干、湿工况下交替运行时,可在翅片表面添加亲水性镀膜,它对换热性能影响,但可极大地降低湿工况下空气流动阻力,对百叶翅片的效果更佳。在此情况下,可尽量采用百叶窗形翅片。
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翅片管束与管箱的选用方式
翅片管束是由多支翅片管按一定规律排列起来而组成的换热单元,一个翅片管换热器可以由一个或多个翅片管束组成。多支翅片管是传热的基本元件,管箱或管板是连接翅片管两端的箱体,弯管或钢板,当翅片管与箱体或管板连接以后,翅片管之间的距离也就固定了,同时,管箱使管内的流体形成了连续的流道,使整个翅片管束得意支撑和固定。
在一个管束中,翅片管排列方式选取非常重要,翅片管加工设备生产商,排列方式有两种,顺排和叉排。顺排指的是在气流方向管子顺序排列,叉排是指气流方向管子交叉排列。
顺排流体管外绕流时,受到的扰动较小,换热系数较低,但是阻力小;叉排流体管外绕流时,受到的扰动较大,换热系数较高,但是阻力随之变大。当对阻力降没有严格限制时,翅片管加工设备制造厂,可优先选用叉排排列,当要求阻力降很小时,应优选选取顺排。
如果管束的排列形式及管间距的选取,主要是考虑管外流体的换热要求而定,那么管箱的形式和结构主要考虑管内流体的压力和换热要求。
1.若管内流体的压力较高,一般选用大直径的圆管作为管箱,一般在锅炉应用上选用为多。
2.空冷器应用上一般采用方形箱体,这样可以同时连接多排翅片管,当管内蒸汽凝结时,需要有大的蒸汽空间,一个管箱和多排管子相连是必要的。
3.当管内流体的进出口温度相差很大时,管箱可能会因为管排的热膨胀不同而变形,适宜采用分解式管箱。
4.除管束排和后排需要采用相应的管箱连接外,其它h采用弯管一对一连接,这样使用可以提高换热效率,减少流体的流动阻力,弯管可以“吸收”热膨胀而产生的变形。
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换热系数是指当流体流过固体壁面时,单位时间,单位面积,单位温差时的换热量。应注意,单位温差是指固体壁面和流体之间的温差。
翅片管的排列有顺排和叉排之分,由于顺排和叉排时流体的流动状态不同,因而其换热系数的计算式是不同的。
所有翅片管束管外换热系数的计算式都是由实验得出来的,实验中要考虑很多因素的影响,因而所得出的结果又叫实验关联式。不同研究者进行的实验可能会得出形式上不同的实验关联式,但在同一条件下的计算结果应该是相近的。
关于翅片管换热系数和压力降
1. 和其他换热器一样,换热系数高说明可节省传热面积,减少设备的一次投资;而压力降大,说明设备的阻力大,运行费用大,增加了二次投资。
2. 在结构参数一定的情况下,换热系数和压力降都随着流速的增大而增大。由本讲推荐的计算公式可知,翅片管束的换热系数 h 与质量流速的 0。718 次方成正比;而压力降△P与质量流速的 1。684 次方成正比。
3. 当用户对压力降有很苛刻的要求时,如要求整个翅片管换热器的压力降须控制在 100 Pa 以内,这时应采取的措施是:1),扩大迎风面积,减小迎面风速; 2),翅片管加工设备零售,扩大管间距,进一步减小窄截面处的质量流速。请注意,这时您付出的代价是:换热系数减小,换热面积增大。
4. 当用户对压力降没有明确要求,或要求比较宽松时,作为设计者,您可以选用较大的质量流速,盐城翅片管加工设备,使结构更为紧凑。
5. 在积灰比较严重的场合,还需要保证一定的流速,以使流体(烟气)具有一定的自吹灰能力。
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