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1.肋片高度h 前已提到,并非任何条件下加高翅片部是有利的,理论 上可以证明,各种形状翅片都存在一个z佳高度。经验表明: 当传热壁面两侧的α值相差2~5倍时,采用低翅型螺纹管比 较合适,造价比光管只增加25~30%;当两侧α值相差十倍 以上时可考虑用高翅片,此时翅片传热面积较大。
2. 翅距s 如果考虑的不是单个翅片,而是整个翅片管,则翅距越 小,翅片管的翅侧传热面积越大。但不同流速下,翅距应保 证几毫米至几十毫米,以使s值大于相邻两翅面的边界层之 和,因为边界层的复迭将不利于对流换热,故一般自然对流 时翅距应大于强制对流时的翅距,因后者的边界层较簿,对 于纵向翅片,应使纵向长度不太长,以免层流底层厚度发展 变厚,故有些设计采用不连贯的断续纵翅,佛山翅片管,阻止了层流底层 的发展。
3.翅厚δ 根据研究,翅厚δ与翅高保持下列关系比较合理: δ=2~4mm时 h=12~16 mm
五、整个翅片管(或肋壁)的传热计算
(1)传热方程式 在稳定传热时,翅片管的传热量和传热系数的计算可采 取与光管传热计算同样形式 Q ? KF ?T ? K ?F ??T 式中: K′——代表以光管外表总面积为基准的总传热系数, K——为以翅管总外表面积为基准的传热系数,整体轧制翅片管, ΔT——管内外流体的有效平均温差, F′——光管的外表面积, F——翅片管总的外表面积。
(2) 传热系数的计算(以F′为基准) 当壁面温度与换热系数均一定时,翅片管的传热系数除 多了翅片热阻外,翅片管传热系数计算式子完全一致。
(3) 翅片管传热系数的经验值(以F′为基准)
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并不是所有的换热场合都适合使用翅片管换热器,生产翅片管的设备,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。由于此类强化传热虽然降低了金属的消耗,翅片管加工设备,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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翅片管散热器供热能力不足的产生原因
① 管内热侧压力或温度过低,主要症状是冷侧热风温度已接近热侧温度。
② 管内热侧的流量过低,主要症状是热侧进出口温差较大。
③多台并联运行的翅片管换热器流量分配不均匀,主要症状是每台热侧进出口温度不一致。
④翅片管散热器换热性能随使用时间的延长而换热性能发生衰减。
⑤翅片管散热器安装调试时即未达到设计效果,且管路行程连接正确,保温措施理想。
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解决翅片管散热器换热能力不足的处理方法
① 条件允许的情况下,提高翅片管散热器进口的温度或压力,需咨询生产厂家是设计压力及允许使用温度范围。
② 增加管内介质流量。
③调整进出口管口的位置,务必使每台翅片管散热器的形成一致。
④检查管内污垢情况是否严重,1mm污垢的热阻≈50mm钢板的热阻。
检查翅片是否倒伏或松动,尤其是钢管铝缠绕翅片管。及时清理翅片表面的积灰或粉尘。
⑤排除管内多余气体,确保疏水阀正常工作。若非安装原因,不排除是翅片管散热器的设计及制造原因。
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