化工设计之空调器中管翅式换热器的强化传热设计解读.doc

学号： 课程论文 学 院 化学化工学院 专 业 化学工程与工艺 年 级 化学工程与工艺班 姓 名 题 目 空调器中管翅式换热器的强化传热设计 成 绩 2015 年 6 月 15 日 目 录 1.空气侧的强化传热 1 1.1换热器性能影响的结构参数 1 1.1.1翅片间距 1 1.1.2换热器翅片表面性能的改进 2 1.1.3管排数 2 1.1.4管径 3 1.1.5不同类型翅片的使用场合 3 2.制冷剂侧的强化传热 4 2.1使用内螺纹管 4 2.2使用椭圆管 4 3.盘管设计的优化 4 3.1合理的回路设计 5 3.2不对称盘管设计 5 4.结论 5 参考文献 5 空调器中管翅式换热器的强化传热设计 Abstract：In order to improve the efficiency of heat transfer, the structure of heat exchanger is enhanced by heat transfer design.. This paper introduces some design ideas which are widely used today, and analyzes and summarizes them. Keywords：Heat exchanger、Air conditioning refrigeration、Heat transfer design·H2O氧化层粉末,带来机器寿命减少和环境污染两方面的问题；此外,湿工况作业时,空气中的水分冷凝,附着在翅片上形成水桥，导致风阻增加，能耗加大。表面涂膜处理是解决问题的有效方法，空调热交换器表面涂膜处理技术是20世纪90年代发展起来的新技术，主要进行耐蚀性涂膜处理和亲水性涂膜处理。 进行翅片表面涂膜处理后，空气侧的阻力特性会得到极大改观。Mimaki(1987)对带亲水涂层的换热器进行了研究，他发现，采用亲水涂层翅片后，湿工况下的压降降低到原来的40% ~50%；空气侧的热传递系数增加了2~3个百分点[2]。K.Hong和R. L.Webb发现，对波纹片、开缝片和百叶片3种翅片形式，在2.5m/s迎面风速时,带亲水涂覆层时的湿工况和干工况下的压降比均为1.2[3]。即对湿盘管，在百叶翅片和波纹翅片上采用亲水涂覆层，当迎面风速为2.5m/s时，可使湿工况下压降损失分别降低45%和15%。因此，涂覆层对百叶翅片的影响要比对波纹翅片的影响大。 1.1.3管排数 　　对于平板型翅片：在管排数较大、翅片间距较小，且雷诺数较低时，管排数对换热特性的影响才显著起来。当ReDc3 000时，由于边界层的影响，换热因子将随管排数的增加而减小；管排数对摩擦阻力因子的影响相对较小。然而当ReDc3 000时，管排数对换热的影响将减小[4]。 对于波纹形翅片：低雷诺数下，管排数对换热系数和摩擦系数没有明显的影响；而在高雷诺数下，换热系数会随着管排数的增加而增加[5]。 　　对于开缝型翅片：低雷诺数下，管排数对换热系数有显著的影响，换热因子会随着管排数的增加而急剧降低；管排数对摩擦因子的影响相对较小[6]。 1.1.4管径 　　对于平板型翅片，管径越大的，造成管后的无效面积也越大。换热系数随着换热管管径的减小而稍有增大。比如，对于单排管和双排管，Dc=8.51mm时的换热系数比Dc=10.23mm的稍高；但Dc=10.23mm的压降却比Dc=8.51mm的要大10% ~15%[7]。 对于其他的翅片类型(波纹形翅片、条缝形翅片、百叶窗翅片)，采用小管径，同样可以减小管排的拖曳作用，从而增大管外换热系数；并能够减小压降损失。如：对百叶窗翅片，当迎面风速Vf1.5m/s时,采用小管径的多排管结构有利于提高换热器的换热性能,并能够减小10%的压降损失。 1.1.5不同类型翅片的使用场合 热交换系数大的翅片能够在相同容积和造价下提高热交换器的热交换能力，但是阻力的增加在固定的风机运行曲线下会降低空气的流量。空气流量的降低有两方面的的不利因素：1)降低的空气流速会降低热交换系数； 2)在表冷器中空气温度的提高，使相同起始温差下的LMTD降低。因此，设计人员应充分了解所选换热器的翅片形式，并根据使用场合不同区别对