换热器是热力系统的关键设备,管翅式换热器是技术含量高、生产工艺复杂的换热器结构形式,冷、热流体间壁错流换热,管内走冷媒,管外为空气。管内以相变传热为主体,管道一般为多管呈蛇形布置,翅片分为单、双或多排结构。5米甚至5米,超出了国内热交换器设计标准范围,使得国内热交换器设计企业不得不按照美国TEMA设计标准。这种换热器广泛的应用于石油化工、航空、车辆、动力机械、空分、深低温、原子能和宇宙航天等工业领域。例如,锅炉热力系统中的过热器、省煤器、空气预热器、凝气器、除氧器、给水加热器、冷却塔等;金属冶炼系统中的热风炉、空气或煤气预热器、废热锅炉等;制冷及低温系统中的蒸发器、冷凝器、回热器等;石油化工工业中广泛采用的加热及冷却设备等,制糖工业和造纸工业的糖液蒸发器和纸浆蒸发器,这些都是热交换器应用的大量实例。
由于世界上燃煤、石油、资源储量有限而面临着能源短缺的局面,各国都致力与新能源的开发,并积极开展预热回收及节能工作,因而热交换器的应用又与能源的开发及节约有着密切的联系。提高复合翅片管的效率需要做好材料的选择复合翅片管是一种提高工作效率的产品,它通常在换热管的表面通过加翅片管,增大换热管的外表面积(或内表面积),从而达到提高换热效率的目的。在这一工作中,热交换器也充当着一个重要的角色,其性能的好坏也直接影响到能源利用的效益。热交换器作为一种利用能源与节约能源的有效设备,在余热利用、核能利用、太阳能利用和地热能利用等方面也起着重要的作用。
随着工业的不断发展,对能源利用、开发的合理性与有效性的要求不断提高,因而对热交换器性能的要求也日益加强。翅片是基本的传热元件,其作用是扩大换热面积,提高热传递的效率。特别是对热交换器的研究必须满足各种特殊情况和苛刻条件的要求,对它的研究也就显得更为重要。因此,在热交换器的生产及研究开发上除了满足各种必需的工艺条件之外,对它的综合性能也提出了更高的要求。
国内外现以生产销售板式热交换器、管壳式热交换器和空冷式热交换器为主,管翅式热交换器国内生产厂家较少,且与国外先进水平相比较,国内热交换器产业d的技术差距在于热交换器产品的基础研究和原理研究不够,尤其是缺乏介质物性数据,对于流场、温度场、流动状态等工作原理研究不足。现在翅片管散热器材料,都存在一定的热阻率,它与散热量是成反比的,也就是说热阻率越高,散热量越低。
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市面上的翅片管有哪几种翅片管的作用简单来说就是换热,而现今工业机械当中能见到的翅片管有五种,它们运用的位置以及结构上都有着不同点,下面翅片管小编就给大家介绍一下目前市面上的五种翅片管:
翅片管
1、三辊斜轧整体型螺旋翅片管:三辊斜轧整体型螺旋翅片管其生产原理如图1.8所示,在光管内衬一芯棒,经轧辊刀片的旋转带动,无缝钢管通过轧槽与芯头组成的孔腔在其外表面上加工出翅片。此外,近的实验结果证明,散热器表面改变传统的表面涂银粉漆的做法,采用其他各种颜色,如浅蓝漆等非金属涂料,可提高散热器的辐射换热比例。这种方法生产出的翅片管因基管与外翅片是一个有机的整体,因而不存在接触热阻损失的问题,具有较高的传热效率。三辊斜轧法与焊接法相比,该生产线具有生产,原材料耗用低,且生产的翅片管换热率高等优点。
2、钎焊螺旋翅片管:钎焊螺旋翅片管的加工分两步进行。首先,将钢带平面垂直于管子轴线按螺旋线方式缠绕在管子外表面上,并把钢带两端焊在钢管上固定,然后为消除钢带和钢管接触处的间隙,用钎焊的方法将钢带和钢管焊在一起。在换热器上加上翅片管,可以增加散热面积的冷热交换器,从而能够让换热设备达到g效率的工作。此种方法因其造价昂贵,故常用另一种方法,即将缠好钢带的管子放进锌液槽内进行整体热镀锌来替代。采用整体热镀锌虽然镀液不见得能很好地渗进翅片和钢管之间的间隙,但在翅片外表面和钢管外表面却形成了一个完整的镀锌层。采用整体热镀锌的螺旋翅片管,因为受到镀锌层厚度的限制,加之锌液不可能全部渗人间隙内,所以,翅片与钢管的结合率仍不高。另外,锌的传热系数比钢小,故传热能力低。锌在酸及碱、硫化物中极易遭受腐蚀,因此,用镀锌螺旋翅片管不适于制作空气预热器。
3、套装翅片:套装翅片工艺是预先用冲床加工出一批单个的翅片,然后用人工或机械方法,按一定的距高,靠过盈将翅片套装在管子外表面上。它是应用早的一种加工翅片管的方法。由于套装工艺简单,技术要求不高,所用设备价格低廉,又易于维修,所以,至今仍有不少工厂在采用。对于直平的翅片管来说,研究人员发现翅片间距对传热的影响依赖于临界雷诺数Re,当翅片间距增加,换热下降,阻力减少,且2排管的性能优于3排和4排。用人工方法套装的称为手工套装。它是借助工具,依靠人的力量将翅片一个个压人的。这种方法因为翅片的压人力有限,故套装的过盈量小,翅片容易产生松动现象。机械套装翅片是在翅片套装机上进行的。由于翅片压人是靠机械冲击力或液体压力,压入力大,所以,可采用较大的过盈量。
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提高翅片管换热器的传热总系数几个方法并不是所有的换热场合都适合使用翅片管换热器,当管内外两侧传热系数相当时,可以不采用翅片管换热器,如油-油,水-水,气-气的热交换。
当传热面二侧的传热膜系数如果差别很大时,适合采用翅片管换热器,因为此时,较小一侧成为控制传热的主要方面。设计翅片管换热器时,应尽量增大较小侧的传热系数。使两侧的膜系数大体相当,主要比较有利。
增加膜系数的方法主要有以下几个方面;
1;缩小通路截面积,以增大流速,在通路内增设挡板或者促进湍流程度,一般用于翅片管换热器的管程结构上。
2;在管壁上增加翅片,不仅可以提高湍流程度,同时也增加了传热面积,翅片管换热器的主要换热作用就基于此。
3;用强化传热表面,如各种形状的沟槽表面,或者是有多孔性的表面,这对于冷凝,沸腾等有相变的传热过程而言,可以获得相当大的传热膜系数。故常用另一种方法,即将缠好钢带的管子放进锌液槽内进行整体热镀锌来替代。由于此类强化传热虽然降低了金属的消耗,但是同时提高了加工难度与制作成本,在翅片管换热器上应用较少,除非是有特定的安装空间限制。
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翅片管散热器的种类翅片管散热器的种类
散热器的种类很多,常用的散热器有铸铁散热器、钢制散热器、铝制散热器和双金属复合散热器等。
(1)铸铁散热器结构简单,耐腐蚀,使用寿命长,造价低,但承压能力低,金属耗量大,安装运输不方便;
(2)钢制散热器金属耗量小,占地面积小,承压能力高,但容易腐蚀,使用寿命短;
(3)铝制、铜(钢)铝复合型散热器均为辐射型散热器,具有结构紧凑、工艺先进、承压高、重量轻、功能与装饰效果统一的特点,符合建筑节能的要求。
一般采用明装,对房间装修和卫生要求较高时可以暗装,但会影响散热器的放热效果,从而不利于节能。答:安装简单方便,而且速度快,维护简便,基本上是不需要再进行维护了。如确需暖气罩来美化居室,可以将活动的百叶窗框罩倒置过来,使百叶翅片朝外斜向,有利于热空气顺畅上升,提高室内温度。此外,近的实验结果证明,散热器表面改变传统的表面涂银粉漆的做法,采用其他各种颜色,如浅蓝漆等非金属涂料,可提高散热器的辐射换热比例。
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