第三章高效间壁式换热器.pptVIP

翅片管的类型： 3.4.3 翅片管换热器的传热计算与阻力计算 略 3.4.4 空冷器的设计 略 The end Thanks * * 影响翅片效率的因素 翅片定型尺寸b越小，或翅高H越低，则热阻越小，tm →tw，翅片效率ηf就越高，所以单叠布置（指一个冷通道与一个热通道间隔排列）的翅片效率高于复叠布置（指两个冷或热通道间隔几个热或冷通道的排列）。 翅片越厚，热阻越小， tm →tw， ηf就越大。 以上两点可综合为：翅片低而厚，则ηf高；翅片高而薄，则ηf低。 翅片与流体间的换热系数越小，则沿翅片表面的散热量越小， tm →tw， ηf就越大 翅片材料的导热性能越好，即λf越大，即tm越接近于tw，ηf越高。 翅片的选择 对于翅片的选择上首先应作翅片型式选择，再确定其几何参数。综合起来，翅片的选择应根据最高的工作压力、传热能力、允许压力降、流体性能、有无流体的相变及冷、热两流体对流换热系数大小等因素考虑。 3.4 翅片管换热器 翅片管换热器是一种带翅（亦称带肋）的管式换热器，它可以 有壳体也可以没有。 应用：动力、化工、制冷等工业 3.4.1 构造和工作原理 翅片管换热器可以仅由一根或若干根翅片管组成（如室内取暖用翅片管散热器）， 也可以再配以外壳、风机等组成空冷器型式的换热器。 翅片管是翅片管换热器中主要换热元件，翅片管由基管和翅片组合而成，基管通常 为圆管（图3.44（a）），也有扁平管（图3.44（b））和椭圆管。管内、外流体通过管壁及翅片进行热交换，由于翅片扩大了传热面积，使换热得以改善。翅片类型多种多样，翅片可以各自加在每根单管上（图3.44（a）），也可以同时与数根管子相连接（图3.44（b）及（c））。 空冷器：以空气作为冷却介质。其组成部分包括管束、风机和构架等（图3.45）。 常见的翅片管换热器 管束是空冷器中主要部分，它由翅片管、管箱和框架组成，是一个独立的结构整体（图3.46）。它的基本参数有管束型式（指水平式、斜顶式等），工作压力和温度，翅片管型式和规格，管箱型式、管束长度和宽度、管排数、管程数等。型号表示法如下：型式 长度×宽度－管排数 换热面积 工作压力 翅片管型式 管程数 法兰型式 Ⅱ 例： 即：P－水平式管束，长、宽个名义尺寸分别为9m和3m，4管排，翅片表面积和光管表面分别为3020m2和129m2，压力等级为16×105Pa，R－绕片式翅片管，Ⅱ－2管程，a－法兰密封面为平面型。 低翅管（低肋螺纹管或螺纹管）换热器：它们的翅高约为2mm，翅化比相当小，约3～5，不适用于空气而适用于低沸点介质的冷凝或蒸发。其基本结构与管壳式换热器相同，即具有管束、折流板、管板、壳体及管箱等部件。 微细肋管：在国内称DAC管（用于冷凝）、DAE管（用于沸腾）。 翅片管换热器的特点： 管表面上加翅，传热面积增加（比光管增大2～10倍） 促进流体的湍流，故传热系数比光管可提高1～2倍 与光管相比，在完成同一热负荷时可用较少管数，壳体直径或高度相应减小，结 构紧凑并使金属消耗量减少 翅片的材料可与基管不同，材料的选择和利用更为合理 翅片管使介质与壁面的平均温差降低，减轻结垢，且在翅片的胀缩作用下，已结的硬垢会自行脱落 作空冷器时，比光管流阻大、造价高，体积与水冷器比也大得多，但因节省了工业用水量，避免了工业用水排放所带来的环境污染，维护费用只有水冷系统的20～30％ 3.4.2 翅片管的类型和选择 对翅片管的基本要求：有良好的传热性能、耐温性能、耐热冲击能力（如空冷器在起动、停机或介质热负荷不稳定时）及耐腐蚀能力，易于清理尘垢，压降较低等。 翅片类型：翅片按其在管子上排列方式，可分纵向和横向（径向）翅片两大类（图3.47）。其它类型都是这两类的变形。 翅片的选择：根据管内、外两恻流体传热性能进行选择。 通常：宜将翅片设在h小侧；当两侧h接近时，宜在管内、外两侧均加翅片，或外加翅片，内加麻花铁、螺旋体等扰动元件。 翅片管上横向翅片的形状一般都为圆形或矩形，为了使气流流经翅片时产生扰流，破坏其边界层，以提高管外换热系数而有紊流式翅片，但清除尘埃困难。如图3.48： 从上可知流道布置及传热面积和压降均符合要求，故此热力计算完成。该换热器流道布置示意图如下： 3.2.4 热混合设计简介 “热混合”方法： （1）每两种波纹倾角不同的人字形板片相叠组装成一台板式换热器 （2）各自分段用波纹倾角不同的人字形板片组装成一台板式换热器 原理： 国外常将大倾角的人字形板片称为硬板（H板），小倾角的称为软板（L板）。大小倾角板片交替相叠纹形成混合板流道，其性能介乎两者