在換熱器中,很多時(shí)候傳熱兩側(cè)流體的換熱系數(shù)大小不平衡,通常我們會(huì)在換熱系數(shù)小的一側(cè)加裝翅片。這是為什么呢?翅片管又是什么?結(jié)構(gòu)什么樣?應(yīng)用原則是什么?
什么是翅片管?
翅片管,又叫鰭片管或肋片管。顧名思義,翅片管就是在原有的管子表面上(不論外表面還是內(nèi)表面)加工上了很多翅片,使原有的表面得到擴(kuò)展,而形成一種獨(dú)特的傳熱元件。
為什么要采用翅片管?在原有表面上加工上翅片能起到什么作用呢?
翅片管換熱器的結(jié)構(gòu)與一般管殼式換熱器基本相同,只是用翅片管代替了光管作為傳熱面。這使得其結(jié)構(gòu)更加緊湊,換熱面積增加,可以加強(qiáng)換熱。 什么情況時(shí),選用翅片管呢?

有幾個(gè)原則:
(1)管子兩側(cè)的換熱系數(shù)如果相差很大,則應(yīng)該在換熱系數(shù)小的一側(cè)加裝翅片。
例1:鍋爐省煤器,管內(nèi)走水,管外流煙氣,煙氣側(cè)應(yīng)采用翅片。
例2:空氣冷卻器,管內(nèi)走液體,管外流空氣,翅片應(yīng)加在空氣側(cè)。
例3:蒸汽發(fā)生器,管內(nèi)是水的沸騰,管外走煙氣,翅片應(yīng)加在煙氣側(cè)。
應(yīng)注意,在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量將換熱系數(shù)小的一側(cè)放在管外,以便于加裝翅片。
(2)如管子兩側(cè)的換熱系數(shù)都很小,為了強(qiáng)化傳熱,應(yīng)在兩側(cè)同時(shí)加裝翅片,若結(jié)構(gòu)上有困難,則兩側(cè)可都不加翅片。在這種情況下,若只在一邊加翅片,對(duì)傳熱量的增加是不會(huì)有明顯效果的。
例1:傳統(tǒng)的管式空氣預(yù)熱器,管內(nèi)走空氣,管外走煙氣。因?yàn)槭菤怏w對(duì)氣體的換熱,兩側(cè)的換熱系數(shù)都很低,管內(nèi)加翅片又很困難,只好用光管了。
例2:熱管式空氣預(yù)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(dòng),故煙氣側(cè)和空氣側(cè)都可方便地采用翅片管,使傳熱量大大增加。
(3)子兩側(cè)的換熱系數(shù)都很大,則沒(méi)有必要采用翅片管。
例1:水換熱器,用熱水加熱冷水時(shí),兩側(cè)換熱系數(shù)都足夠高,就沒(méi)有必要采用翅片管了。但為了進(jìn)一步增強(qiáng)傳熱,可采用螺紋管或波紋管代替光管。 例2:發(fā)電廠(chǎng)冷凝器,管外是水蒸汽的凝結(jié),管內(nèi)走水。兩側(cè)的換熱系數(shù)都很高,一般情況下,無(wú)需采用翅片管。
翅片管散熱器是以冷媒冷卻空氣、以熱媒加熱空氣、以冷水回收空氣余熱,等換熱裝置中的主要設(shè)備通入高溫水,蒸汽或高溫導(dǎo)熱油可以加熱空氣,通入鹽水或低溫水來(lái)冷卻空氣。翅片管散熱器它可以廣泛應(yīng)用于機(jī)械、紡織、印染、電子、食品、除濕、烘干、冷凝等領(lǐng)域中。
翅片管散熱器分為:空氣冷卻、風(fēng)冷散熱、水冷散熱、熱管散熱四種方式,下面詳細(xì)介紹下這四種方式:
翅片管散熱器空氣冷卻也稱(chēng)自然冷卻,一般是將電子元器件的發(fā)熱核心部位與型材散熱器相接觸,通過(guò)空氣的自然對(duì)流方式傳導(dǎo)出來(lái)。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便并且成本低廉。缺點(diǎn)是散熱功率低。
翅片管管風(fēng)冷散熱是目前最普遍的散熱方式,一般是將電力電子元器件的發(fā)熱核心部位與散熱器相接觸將熱傳導(dǎo)出來(lái),然后再通過(guò)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng),來(lái)加強(qiáng)空氣的流動(dòng),通過(guò)強(qiáng)制對(duì)流方式將散熱片上的熱傳至環(huán)境,它的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、安全可靠、技術(shù)成熟。
水冷散熱是利用水泵驅(qū)動(dòng)水流經(jīng)過(guò)熱源,進(jìn)行吸熱傳遞,它的優(yōu)點(diǎn):水冷散熱效率高、熱傳導(dǎo)率為傳統(tǒng)風(fēng)冷方式的二十倍以上,可以解決幾百至數(shù)千瓦的散熱問(wèn)題,是風(fēng)冷效果所不能比擬的。因?yàn)榧词故巧嵝首罡叩臏u輪風(fēng)冷散熱,水冷散熱因?yàn)闆](méi)有風(fēng)扇,所以不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)現(xiàn)象,也無(wú)風(fēng)冷散熱的高噪音。
翅片管散熱器熱管散熱:熱管是種具有極高導(dǎo)熱性能的新型傳熱元件,它通過(guò)封閉管內(nèi)液體的蒸發(fā)與凝結(jié)來(lái)傳遞熱量,熱管散熱技術(shù)具有散熱效果好,熱阻相對(duì)小,使用壽命長(zhǎng),傳熱快的優(yōu)點(diǎn)。熱管的熱導(dǎo)旭普通金屬的一百倍以上;傳熱方向可逆,不管任何一端都能成為蒸發(fā)端的和冷凝端;優(yōu)良的熱響應(yīng)性。熱管內(nèi)汽化的蒸汽能以接近音速的響傳輸,從而有效的提高了導(dǎo)熱效果;且無(wú)功耗、無(wú)噪音、符合工業(yè)“綠色環(huán)保”要求。
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