知识听老工程师讲讲翅片管换热那些事儿

知识听⽼⼯程师讲讲翅⽚管换热那些事⼉
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。这是为什么呢?翅⽚管⼜是什么?结构什么样?应⽤原则是什么?听⽼⼯程师为⼤家讲⼀讲。(末尾有实例讲解哦!)
什么是翅⽚管?
宠物香波
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,使原有的表⾯得到扩展,⽽形成⼀种独特的传热元件。
为什么要采⽤翅⽚管?
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1:锅炉省煤器,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。
圈套器
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,则没有必要采⽤翅⽚管。
例 1: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
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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。面瘫的中药
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翅⽚管束的结构组成包括?
酒盒翅⽚管(多⽀):传热的基本元件。
管箱(集箱)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。
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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。
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,换热系数较低,但优点是阻⼒⼩。
缝隙式排水沟叉排: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。
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。
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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,这时,宜采⽤分解式管箱。
(4)除了管束的第⼀排和最后排,必须采⽤相应的管箱连接之外,其它各排最好⽤弯管⼀对⼀连接。
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。
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本文发布于:2024-09-23 11:25:08,感谢您对本站的认可!

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