簡單介紹復(fù)合翅片管兩種分類各自的優(yōu)勢

隨著空調(diào)在生活中的廣泛應(yīng)用，對其重要的傳熱元件——翅片管的研究也就顯得原來越重要了。由于復(fù)合翅片管自身的優(yōu)點(diǎn)，是一種當(dāng)前國際上研究較為廣泛的新型傳熱管。

目前，復(fù)合翅片管的生產(chǎn)方法主要有焊接法和軋制法兩種，下面就其二者加以簡單介紹。

1、焊接法

在金屬復(fù)合管的基礎(chǔ)上，用焊槍將金屬翅片直接焊接在復(fù)合管的外表面。用這種方法能生產(chǎn)出很多規(guī)格的復(fù)合翅片管，但由于焊縫處存在大量的氧化物及雜質(zhì)，致使傳熱效率大大降低，所以這種復(fù)合翅片管的傳熱性能不佳。

2、軋制法

在金屬復(fù)合管內(nèi)襯一芯棒，經(jīng)軋刀片的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)，復(fù)合管通過軋槽與芯頭組成的孔腔在其外表面上加工出翅片。這種方法產(chǎn)生的傳熱管因其外管與翅片是一個(gè)有機(jī)整體，具有良好的傳熱效率。

所以在以上的復(fù)合翅片管的生產(chǎn)中，應(yīng)采取相應(yīng)的防治措施有效的預(yù)防和控制細(xì)縫的產(chǎn)生，有效的治理裂縫，提高工程質(zhì)量

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翅片管傳熱計(jì)算

翅片管一定程度上影響了余熱鍋爐的性能與成本鍋爐的熱力計(jì)算是鍋爐性能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。熱力計(jì)算的準(zhǔn)確性即受熱面的數(shù)量是保證余熱鍋爐出力、參數(shù)、熱效率及成本的根本。

不同型式的螺旋翅片管：如螺旋翅片、H形或碟形翅片等?雖然已在常規(guī)電站鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐和冶金、化工、建材等行業(yè)的余熱鍋爐中也有著廣闊的應(yīng)用。不過今天小編給大家介紹的是一種廣泛應(yīng)用在紡織，印染，石油，化工，電力等各個(gè)領(lǐng)域的散熱器，即翅片管散熱器。但是，在其設(shè)計(jì)過程中?主要采用國外引進(jìn)或前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法，并借助設(shè)計(jì)人員的長期設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)或?qū)τ谝欢ńY(jié)構(gòu)的翅片管束的?；囼?yàn)結(jié)果。目前，國內(nèi)尚無成熟、規(guī)范的各種翅片管束標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法。

對于聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐螺旋翅片管的傳熱計(jì)算也是如此。對余熱鍋爐而言，其高壓過熱器與再熱器受熱面因管w煙氣和管內(nèi)工質(zhì)溫度均較高。 在國外引進(jìn)或前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法中，雖有關(guān)于螺旋翅片管束的傳熱及阻力計(jì)算方法，但具體應(yīng)用上有局限性。一方面是結(jié)構(gòu)參數(shù)上，如管束間距、翅片規(guī)格等。另一方面是未能充分反映燃?xì)廨啓C(jī)排氣的污染特性對傳熱計(jì)算的影響。

此外，螺旋翅片管的傳熱特性尚與翅片的焊接方法及焊著率有關(guān)，而國內(nèi)外的翅片管焊接工藝不可避免地存在著一定的差異。此外，螺旋翅片管的傳熱特性尚與翅片的焊接方法及焊著率有關(guān)，而國內(nèi)外的翅片管焊接工藝不可避免地存在著一定的差異。上述因素限制了鍋爐制造廠在聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐及其它余熱鍋爐的翅片管受熱面設(shè)計(jì)中對于翅片管和受熱面結(jié)構(gòu)與布置的進(jìn)一步優(yōu)化以及翅片管束的國產(chǎn)化，翅片管一定程度上影響了余熱鍋爐的性能與成本。

此外，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)排氣通過螺旋翅片管向管內(nèi)蒸汽傳熱時(shí)，盡管螺旋翅片管強(qiáng)化了受熱面的傳熱能力，但也使管外翅片工作在惡劣的高溫環(huán)境中，使得管外螺旋翅片的溫度往往較高，可能超過材料所允許的耐溫極限，造成翅片被燒壞。因?yàn)樯崞髦械乃墙?jīng)過防腐、防霉、防銹、防污垢處理過的，水中的氧氣含量很低，散熱器不易生銹。對余熱鍋爐而言，其高壓過熱器與再熱器受熱面因管w煙氣和管內(nèi)工質(zhì)溫度均較高?如設(shè)計(jì)時(shí)翅片高度不合理，則螺旋翅片外端的溫度，通常稱為翅端溫度，可能超過翅片材料的允許溫度，從而導(dǎo)致翅片因超溫?zé)龤?，影響余熱鍋爐的運(yùn)行可靠性。 綜上所述，必須對不同結(jié)構(gòu)的翅片管及翅片管受熱面的傳熱與阻力特性、螺旋翅片的溫度分布等進(jìn)行研究，為翅片管的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及翅片管受熱面的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

翅片管在冷凝器上的應(yīng)用

翅片管是為了提高換熱效率，通常在換熱管的表面通過加翅片，增大換熱管的外表面積（或內(nèi)表面積），從而達(dá)到提高換熱效率的目的，這樣一種換熱管。熱力計(jì)算的準(zhǔn)確性即受熱面的數(shù)量是保證余熱鍋爐出力、參數(shù)、熱效率及成本的根本。冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)件，能將管子中的熱量，以很快的方式，傳到管子附近的空氣，大部分的汽車置于水箱前方。把氣體或蒸氣轉(zhuǎn)變成液體的裝置。發(fā)電廠要用許多冷凝器使渦輪機(jī)排出的蒸氣得到冷凝；在冷凍廠中用冷凝器來冷凝氨和氟利昂之類的致冷蒸氣。石油化學(xué)工業(yè)中用冷凝器使烴類及其他化學(xué)蒸氣冷凝。在蒸餾過程中，把蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)的裝置稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運(yùn)轉(zhuǎn)的。

   1、常見冷凝器類型與特點(diǎn)

   冷凝器又稱“液化器”，是使蒸氣在其中放出熱量而液化的換熱器。根據(jù)冷卻介質(zhì)和冷卻方式的不同，冷凝器可分為水冷式、空冷式、蒸發(fā)式三種類型。

   1）水冷式冷凝器

   水冷式冷凝器是以水作為冷卻介質(zhì)，靠水的溫升帶走冷凝熱量。進(jìn)過光亮退火的帶鋼進(jìn)行精軋后，生產(chǎn)出表面光潔、厚度均勻j確，板形良好的光亮帶鋼。水冷式冷凝器具有傳熱、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。目前，由于水資源短缺，水冷式冷凝器中使用的冷卻水普遍循環(huán)使用，其主要缺點(diǎn)是需要設(shè)置專門的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，初投資高，水處理費(fèi)用大。常用的水冷式冷凝器有臥式殼管式、立式殼管式和套管式等型式。

   在大中型空調(diào)制冷裝置及工業(yè)制冷中一般均采用水冷式冷凝器，其中又以殼管式冷凝器常用。2、水壓試驗(yàn)方法同樣是先封堵翅片管散熱器進(jìn)出接口一端，通過另一端通入水并排出空氣，升壓至試驗(yàn)壓力，保持壓力，檢查耐壓及泄露情況，試驗(yàn)后排凈水，并用壓縮空氣吹干。在殼管式冷凝器中，制冷劑通常在管外冷凝，水在管內(nèi)流動(dòng)。目前使用的殼管式冷凝器有光管管束與滾壓低翅片管（即螺旋管）兩種。一般，氨用臥式殼管式冷凝器多采用光管管束，氟里昂冷凝器多采用滾壓低翅片管。

   2）空冷式冷凝器

   空冷式冷凝器也稱風(fēng)冷式冷凝器，制冷劑在管內(nèi)冷凝，制冷劑放出的熱量被空氣帶走。這種方法產(chǎn)生的傳熱管因其外管與翅片是一個(gè)有機(jī)整體，具有良好的傳熱效率。這種冷凝器中有自然對流空氣冷卻式冷凝器和強(qiáng)制對流空氣冷卻式冷凝器。由于空氣的對流傳熱系數(shù)很低（25～35 W/m·2K），空冷式冷凝器的傳熱效率不如水冷式，冷凝溫度與冷凝壓力均較高。另外，在換熱負(fù)荷一定的情況下，空冷式冷凝器所需傳熱面積比水冷式冷凝器大，故而設(shè)備體積和質(zhì)量均龐大，占地大。但是可冷熱兩用，初投資低，系統(tǒng)維護(hù)管理相對簡單?？绽涫嚼淠髟诠こ虒?shí)際中的應(yīng)用十分廣泛，既可用于制冷系統(tǒng)，也廣泛應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)。其z大的優(yōu)點(diǎn)是不需冷卻水，因此特別適用于缺水地區(qū)或者供水困難的場合，在小型制冷空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用尤為廣泛。

   3）蒸發(fā)式冷凝器

   蒸發(fā)式冷凝器是以蒸發(fā)冷凝和顯熱交換為基礎(chǔ)，制冷劑放出的熱量同時(shí)由冷卻水和空氣帶走。例2：熱管式空氣預(yù)熱器，雖然仍是煙氣加熱空氣，但因煙氣和空氣都是在管外流動(dòng)，故煙氣側(cè)和空氣側(cè)都可方便地采用翅片管，使傳熱量大大增加。制冷劑在管內(nèi)流動(dòng)，冷卻水在管外噴淋蒸發(fā)時(shí)吸收氣化潛熱，使管內(nèi)制冷劑冷卻和冷凝。蒸發(fā)式冷凝器中，省去了冷卻水在冷凝器中的顯熱傳遞階段，使冷凝溫度更接近空氣的濕球溫度，可比水冷式冷凝器系統(tǒng)低3～5℃，從而大大降低壓縮機(jī)的功耗，耗水量只有水冷式冷凝器系統(tǒng)的1/3左右。我國蒸發(fā)式冷凝器的開發(fā)和應(yīng)用相對滯后，以往多應(yīng)用于大型的氨制冷系統(tǒng)。近年來，由于電力資源緊張和水資源匱乏，蒸發(fā)式冷凝器作為一種節(jié)能節(jié)水型換熱設(shè)備，其研究和應(yīng)用得到了廣泛重視，促進(jìn)了蒸發(fā)式冷凝器產(chǎn)品技術(shù)的成熟和進(jìn)一步應(yīng)用。目前，已有一些生產(chǎn)廠家在結(jié)構(gòu)上對其進(jìn)行了完善，使之應(yīng)用于中央空調(diào)機(jī)組。

   對于那些需要進(jìn)行控制的冷凍空調(diào)系統(tǒng)和運(yùn)行環(huán)境惡劣的場合，蒸發(fā)式冷凝器更容易滿足工藝控制要求。工程應(yīng)用表明，采用該產(chǎn)品替代傳統(tǒng)的“水冷式冷凝器 涼水塔”方式，增加的初投資一般能在一年左右即可收回，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

   2、冷凝器中常用的強(qiáng)化傳熱翅片管

   傳熱過程是熱量從一種流體通過固體壁面?zhèn)鹘o另一種流體的過程。工程實(shí)際中，強(qiáng)化換熱器的換熱性能主要從強(qiáng)化兩側(cè)介質(zhì)與換熱管內(nèi)、外壁之間的對流換熱過程入手。常用的強(qiáng)化傳熱技術(shù)有:

   (1)表面涂層；

   (2)粗糙表面；

   (3)擴(kuò)展表面；

   (4)各種內(nèi)外螺紋管；

   (5)擾流元件；

   (6)添加物；

   (7)沖擊傳熱。在干工況下，盡量采用換熱系數(shù)大的翅片形式，如條縫翅片，但由于條縫翅片的阻力較大，因此，在需要相同換熱量時(shí)，盡量選用迎風(fēng)面積較大的，而不是排數(shù)較大的，以充分利用增強(qiáng)型翅片的優(yōu)點(diǎn)，而不增加它的風(fēng)機(jī)功率。在各種強(qiáng)化傳熱技術(shù)中，在壁面上加裝翅片，作為增強(qiáng)傳熱的一個(gè)主要手段，在工程中得到廣泛應(yīng)用。翅片管式換熱器具有g(shù)效傳熱、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，已被廣泛地應(yīng)用于制冷空調(diào)裝置、航空航天設(shè)備、太陽能集熱器和電子設(shè)備等各個(gè)領(lǐng)域中。在冷凝器中的應(yīng)用尤為普遍。

   翅片管的種類很多，而且還在不斷涌現(xiàn)新的品種，在這方面的研究也較多[4～6]。大體上可按加工工藝、翅片形狀、材質(zhì)、用途等幾個(gè)方面對翅片管進(jìn)行分類。在冷凝器中，常用的翅片管有以下幾種形式。

   1）內(nèi)螺紋管

    2）整體型螺旋翅片管

   3）螺旋槽管

   螺紋類翅片管、套片式翅片管、波紋管、螺旋扭曲管、螺旋繞片管等g效傳熱元件在冷凝器中得到了廣泛的應(yīng)用，傳熱效果得到了顯著提高。除此之外，新齒形傳熱管還在不斷出現(xiàn)。與光管相比，它們具有下述共同特點(diǎn)：

   (1)不同形狀的翅片均可使傳熱壁面變得粗糙，從而破壞靜止的層流邊界層，提高對流換熱系數(shù)，使換熱得到不同程度的強(qiáng)化；

   (2)在負(fù)荷一定的條件下，冷凝器所需面積可大大減小；

   (3)根據(jù)大多數(shù)人的常識，粗糙的翅片管表面容易引起結(jié)垢；事實(shí)上，由于粗糙表面引起的紊流破壞了靜止的附面層，會(huì)使污垢難于附著；即使有污垢附著，污垢也呈現(xiàn)離散的鱗片狀，設(shè)備運(yùn)行中溫度的變化使管子發(fā)生膨脹和收縮，會(huì)因污垢與管壁材料間的脹差巨大而引起剝離，在介質(zhì)的沖擊下自行脫落。4、機(jī)械性能好：因?yàn)樗陌l(fā)熱體為t制合金材料，所以在高壓空氣流的沖擊下，它比任何發(fā)熱體的機(jī)械性能和強(qiáng)度都好，這對于需要長時(shí)間連續(xù)不斷對空氣加溫的系統(tǒng)和附件試驗(yàn)更具有優(yōu)越性。而光管垢層為圓柱體，無任何自脫力。因此，翅片管的結(jié)垢情況并不比光管嚴(yán)重多少。

冷凝器的應(yīng)用范圍十分廣闊，特別是在制冷空調(diào)系統(tǒng)中。翅片管的材料范圍很廣，有碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、錫及銅合金鈦、蒙乃爾合金等，有時(shí)還采用雙金屬翅片以節(jié)約貴重金屬，同時(shí)又能適應(yīng)耐腐蝕性等工藝要求。冷凝器作為主要的傳熱設(shè)備之一，其性能的好壞直接影響到裝置的總體工作性能。因此，冷凝器傳熱過程的強(qiáng)化得到了越來越廣泛的重視。為了提高冷凝設(shè)備的整體性能，通過管子形狀或表面性質(zhì)的改造來強(qiáng)化傳熱過程以提高冷凝器的效率，已成為國內(nèi)外冷凝器發(fā)展的一種趨勢。柏恩翅片管換熱器所采用的緊湊型串片式管片系統(tǒng)，它是一種新型的g效傳熱元件。其獨(dú)特的片型結(jié)構(gòu)和加工工藝流程，使得空冷器產(chǎn)品具有更加緊湊的外形尺寸，更高的換熱效率和更輕的重要。

翅片管束的組成部分有哪些？

翅片管又稱擴(kuò)展表面管，可以有殼體也可以沒有，翅片管是在原有的管子表面上，不論外表面還是內(nèi)表面加工上了很多翅片，使原有的表面得到擴(kuò)展，而形成一種獨(dú)特的傳熱元件。

翅片管在動(dòng)力、化工、制冷等工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用于空氣冷卻器，能減輕工業(yè)缺水及工業(yè)用水的環(huán)境污染問題，傳熱強(qiáng)化方面使得低肋螺紋管及微細(xì)肋管等在蒸發(fā)、冷凝方面的相變換熱得到廣泛應(yīng)用。

由多支翅片管按一定規(guī)律排列起來而組成的換熱單元叫翅片管束。一個(gè)翅片管換熱器可以由一個(gè)或多個(gè)翅片管束組成，對翅片管束了解有助于翅片管換熱器的應(yīng)用。

翅片管束的組成部分有哪些呢？

1.翅片管多支：傳熱的基本元件；

2.管箱集箱或管板：連接翅片管兩端的箱體，彎管或鋼板，當(dāng)翅片管與箱體或管板連接以后，翅片管之間的間距也就固定了，同時(shí)管箱使管內(nèi)的流體形成了連續(xù)的流道；

3.構(gòu)架：使整個(gè)翅片管束得以支撐和固定。

管束是空冷器中主要部分，由翅片管、管箱和框架組成，是一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)整體，它的基本參數(shù)有管束型式通常指水平式、斜頂式等；工作壓力和溫度、翅片管型式和規(guī)格；管箱型式、管束長度和寬度、管排數(shù)、管程數(shù)等。