翅片管换热器基础知识

1、翅片管换热器基础知识在换热器中，很多时候传热两侧流体的换热系数大小不平衡,通常我们会在换热系数小的一侧加装翅片。什么是翅片管?翅片管，又叫鳍片管或肋片管。顾名思义，翅片管就是在原 有的管子表面上（不论外表面还是内表面）加工上了很多翅 片，使原有的表而得到扩展，而形成一种独特的传热元件。为什么要釆用翅片管？在原有表面上加工上翅片能起到什么作用呢?翅片管换热器的结构与一般管壳式换热器基本相同，只是用 翅片管代替了光管作为传热面。这使得其结构更加紧凑，换 热面积增加，可以加强换热。什么情况时，选用翅片管呢?有几个原则：(1) 管子两侧的换热系数如果相差很大，则应该在换热系 数小的一侧加装翅片。例X锅

2、炉省煤器，管内走水，管外流烟气，烟气侧应采用翅片。例2：空气冷却器，管内走液体，管外流空气，翅片应加在 空气侧。例3：蒸汽发生器，管内是水的沸腾，管外走烟气，翅片应 加在烟气侧。应注意，在设计时，应尽量将换热系数小的一侧放在管外, 以便于加装翅片。(2) 如管子两侧的换热系数都很小，为了强化传热，应在 两侧同时加装翅片，若结构上有困难，则两侧可都不加翅片。 在这种情况下，若只在一边加翅片，对传热量的增加是不会有明显效果的。例1:传统的管式空气预热器，管内走空气，管外走烟气。 因为是气体对气体的换热，两侧的换热系数都很低，管内加 翅片又很困难，只好用光管了。例2：热管式空气预热器，虽然仍是烟气加

3、热空气，但因烟 气和空气都是在管外流动，故烟气侧和空气侧都可方便地采 用翅片管，使传热量大大增加。（3）如果管子两侧的换热系数都很大，则没有必要釆用翅 片管。例X水/水换热器，用热水加热冷水时，两侧换热系数都足 够高，就没有必要采用翅片管了。但为了进一步增强传热， 可采用螺纹管或波纹管代替光管。例2：发电厂冷凝器，管外是水蒸汽的凝结，管内走水。两 侧的换热系数都很高，一般情况下，无需采用翅片管。 翅片管束1什么是翅片管束？由多支翅片管按一定规律排列起来而组成的换热单元叫翅片管束。一个翅片管换热器可以由一个或多个翅片管束组成。2翅片管束的结构组成包括？翅片管（多支）：传热的基本元件。管箱（集箱）

4、或管板：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，翅片管之间的间距也就固 定了，同时，管箱使管内的流体形成了连续的流道。构架：使整个翅片管束得以支撑和固定。3翅片管的排列方式？在一个管束中，翅片管排列方式的选取是致关重要的。有两种排列方式：叉排和顺排。(a)叉怡所谓叉排，是指在气流方向管子交叉排列，而顺排是指在气 流方向管子顺序排列。下图是指对于不同翅片结构的翅片管，如矩形翅片或整体的 板状翅片(又称板翅)，同样有叉排和顺排之分。图中的箭头代表管外流体的流动方向，S1代表横向管间距,S2代表纵向管间距。顺排和叉排的优缺点：顺排：流体管外绕流时，受到的扰动较小，换热系数较

5、低, 但优点是阻力小。叉排：流体管外绕流时，受到的扰动较大，换热系数较高, 但缺点是阻力大。当对阻力降没有严格限制时，应首选叉排排列；当要求的阻 力降很小时，应选取顺排方案。4管箱的结构形式如果说管束的排列形式(顺排或叉排，及管间距的选取)主 要是考虑管外流体的换热要求而确定的话，那么管箱的形式 和结构则主要是考虑管内流体的压力和换热要求。一般应遵循下列原则：(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。例如，在锅炉应用上，几乎都选用圆管作为管箱。(2)在空冷器应用上，喜欢采用方形箱体。方形箱体的优点是可以同时连接多排翅片管。当管内是蒸汽 的凝结时，需要有大的蒸汽空间，一个管箱与多

6、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(时多曾觀常虫的也艾彫心)分解含范(4) 除了管束的第一排和最后排，必须釆用相应的管箱连接之外，其它各排最好用弯管一对一连接。l=J其优点在于:能提高换热效率。理论证明，一对一连接能避免各排管流体 的掺混，而流体的掺混使传热温差和传热效率降低。能减少流体的流动阻力。因为一对一连接保证了流动截面积 不变，避免了流体不断地膨胀和收缩。弯管能“吸收”热膨胀而产生的变形。实例讲解这是一个很典型的翅片管束，第一排和末排采用大直径的圆管管箱，而中间各排采用一对一的弯管连接。GOOD!这台设备共有七排翅片管，每排十根管，分两个管程，共14 个管程。每一管程有一引出管，通过弯管与其他管程连接。 之所以选取这么多管程，可能是因为管内流体的流量太小所至。这一组翅片管束都是由四排管组成。除了圆管状的进出口管 箱之外，其它都是一对一的弯管连接。是合理而标准的管束 结构。这两组翅片管束都是米用的方形管箱，看来管内流体的压力 不太高。很显然，