高效间壁式换热器翅片管换热器

高效间壁式换热器翅片管换热器

翅片管换热器：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。

应用：动力、化工、制冷等工业中有广泛的应用。空冷却器、低翅管、微细肋管。3.4.1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：主要换热元件。由基管和翅片组成。空冷器组成：包括管束、风机和构架。管束主要由翅片管、管箱和框架组成。管束的表示形式：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2

mm

左右，翅化比相当小，约3～5，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、管板、壳体及管箱等部件。微细肋管:在国内称为DAC管（用于冷凝）、DAE管（用于沸腾）。翅片管换热器的特点：传热系数高。在管表面上加翅，不仅传热面积增加（比光管可增大2～10倍），而且可以促进流体的湍流，所以传热系数比光管可提高1～2倍，特别是当有翅侧的h远低于另一侧时，收效尤其显著。结构紧凑，金属耗量少。由于传热能力的增强和单位体积的传热面加大，故与光管比在完成同一热负荷时可用较少管数，壳体直径或高度也相应减小，结构紧凑并使金属消耗量减少。不易结垢。采用翅片管使介质与壁面的平均温差降低，减轻结垢，并且在翅片的胀缩作用下，己结的硬垢会自行脱落。空冷器与水冷器相比流阻大，造价高，体积大， 但节省了工业用水量，避免了工业用水排放所带来的环境污染。维护费用只有水冷器的20%~30%。3.4.2

翅片管的类型和选择

对翅片管的要求：有良好的传热性能、耐温性能、耐热冲击能力（如空冷器在启动、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。翅片在管子上的排列方式有纵向和横向；

是否加翅片和加在哪侧及翅片的型式和结构尺寸应根据管内外流体的传热性能决定；翅片管的制造方法不同其传热性能也不同。按制造方法分有整体翅片、焊接翅片、高频焊翅片和机械连接翅片。翅片管的基本几何尺寸：①基管外径和管壁厚；②翅片高度和翅片厚度；③翅片距；④翅化比：它是指单位长度翅片管翅化表面积与光管外表面之比。对于空冷器，因为管外介质已经确定为空气，所以翅化比的选择应根据管内介质对流换热系数大小而定。当此值小时，应选用较小翅化比。若选用的翅化比过大并不能有效地增强传热，反而会使以翅化表面积为基准的传热系数迅速降低。⑤管长；国内空冷器翅片管长系列为3，4.5，6，9m四种。

为取得最佳传热性能，国产空冷器的翅片管管束常用等边三角形排列方式，如图3.52所示。

翅片材料根据使用环境和制造工艺来确定。有碳钢、不锈钢、铝及铝合金、钢及铜合金等。

所用基管材料有碳钢、铬钼钢、不锈钢、铝等。3.4.3翅片管热交换器传热和阻力计算1)传热量的计算传热量的计算可由以下传热基本方程式求得：2)传热系数的计算 根据传热学的原理，在假设壁面温度及换热系数一致且不变的条件下和考虑到翅片表面使传热面积增加，可导出以下计算传热系数的公式：(1)单层翅片管(图3.53)(2)复合翅片管(指翅片与基管为不同种材料时，图(3.54)(3)湿工况

空调中使用的表面式冷却器，由于管内流体的进口温度是低于10度的冷冻水，当空气外掠翅片管束时，管外表面温度低于空气的露点，使空气在冷却过程中结露而析出水份，空气于翅片管不但发生显热交换还有潜热交换，这种减湿冷却的运行工况称为湿工况。析湿系数见(3-94)。传热系数的计算式：3)换热系数和压力损失的计算