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淺談翅片散熱器的換熱麵積計算方式及和普通列管換熱器有何區別

 翅片管的換熱麵積計算 翅片管有個“翅化比”的概念,翅化比就是翅片外表總麵積之和與原裸管麵積之比;如經加工後翅片麵積是1.657㎡/米,而原未加工的鋼管直徑為25mm,其裸管麵積是0.025*3.14=0.0785㎡/米,則翅化比為1.657/0.0785=21.11,是個麵積增加倍數的概念。

  翅片管的麵積就是指管外徑擴展後的總麵積之和,包括3個部分組成,基管麵積,翅片正反2個麵的麵積,因為翅片是有一定的厚度,所以還需加上翅片頂端的麵積,當然,基管麵積需扣除被翅片厚度覆蓋的部分。簡單的說,凡是暴露在空氣中的麵積,均需累計。為計算簡便,通常忽視螺旋形態的擴展增加的部分,同時把梯形的翅片看成是長方形,這2部分對計算結果的差異影響是非常小,可忽略。

  翅片管的單位換熱麵積就是指每一米長度的翅片具備的麵積,舉例;以基管直徑25mm,翅片外徑50mm,片距2.5mm,片厚0.35mm,包覆層厚度0.5 mm為例。

  這時,基管麵積不再是25mm,加上2個包覆層厚度後為26 mm。每米具有400個翅片,400個翅片的厚度為400*0.35/1000=0.14米,可以看成是翅片頂端的累計厚度,同時這0.14米的長度,在計算基管表麵積之時也需扣除。


   翅片散熱器的換熱麵積計算方式

  一;基管表麵積之和=0.026*3.14*0.86=0.0703㎡/米

  二;翅片管的翅片正反麵麵積可以看成大圓麵積減小圓麵積X2

  大圓麵積=0.025*0.025*3.14=0.0019625

  小圓麵積=0.013*0.013*3.14= 0.00053066,

  結果=(0.0019625-0.00053066)*400*2=1.145472

  三;翅片頂端麵積=0.05*3.14*0.14=0.02198

  三部分麵積合計=0.0703+1.145472+0.02198=1.237752㎡/米,這個是最正確的計算方法,其翅化比=1.237752/0.0785=15.77

  值得注意的是,翅片管的包覆層的厚度關係到翅片管的貼合緊密度,很多單位對此忽視,合格的DR型鋼鋁複合翅片管內外管壁間的接觸壓力應≥6.0Mpa,過低的接觸壓力影響傳熱性能,且會使基管暴露於空氣中,產生大氣腐蝕,縮短使用壽命。

  翅片管散熱器中的烘房用蒸汽散熱器也稱之為工業蒸汽烘幹散熱器,是以冷熱媒質實施冷卻或加熱空氣的換熱裝置中的主要設備,通入高溫水,蒸氣或高溫導熱油可加熱空氣,通入鹽水或低溫水可以冷卻空氣,就此它可以經常用於輕工,建築,化工,機械,紡織。

  翅片管換熱器是由許多帶翅片的管排列組成。在金屬管的內側或外側裝有金屬翅片,其形狀有螺旋形、星形、環形等等。翅片管式換熱器主要應用於氣體的加熱或冷卻,常見的翅片管式換熱器是煉油廠生產中的空冷器。這種換熱器能夠顯著地提高氣體傳熱的效果,減少了換熱器的體積和金屬材料。但它的製造工藝複雜,成本高。要求流經翅片一側的流體要清潔,因為清洗困難。

  翅片換熱器和普通列管換熱器有何區別

  翅片換熱器和普通列管換熱器2者應用都極為廣泛,普通列管換熱器用在兩側流體換熱係數相差不大時,我廠應用的如氨冷器、再沸器等等大大小小好幾百台;翅片管式換熱器用在兩側流體換熱係數相差很大時,在換熱係數小的流體一側加上翅片,能擴大換熱麵表麵積並促進流體的擾動減小傳熱熱阻,有效地增大傳熱係數,從而增加傳熱量。如我廠用過的空氣---製冷劑型換熱器,管內製冷劑沸騰換熱,管外空氣強迫對流換熱,在這種情況下管內外換熱係數相差巨大,達到50倍左右。這時管外加上翅片,能很有效地加強了空氣的傳熱。

  換熱器加翅片的主要目的是為了加強傳熱,翅片一般用在傳熱係數較弱的一側。通過增大換熱麵積來加強換熱。比如空氣和水的熱較好,空氣側的傳熱係數大概在100左右而水的一側能達到3000~4000甚至更高。這時候在空氣側加上翅片就有利於換熱可以使設備的體積減小,特殊的翅片結構還可以達到節水的目的。

  換熱器的總傳熱係數是小於其換熱係數弱的一側的,故在傳熱效果較差一側強化換熱可以加強換熱器的整體水平。

  一般翅片管換熱器使用在兩側換熱係數相差較大的場合,如氣-液、氣-高壓氣體、油冷卻器等等,翅片分內翅和外翅,原理不外乎強化換熱係數低側換熱,一般翅化比可以從螺紋管的2左右到高翅片的23左右,如果內外換熱係數差異不明顯,那翅片的強化根本不起作用,用普通光管即可。

  工業用蒸汽散熱器、導熱油散熱器在烘幹房中得到廣泛的推廣及應用,根據烘幹物質的要求進行相應規格材質的換熱器選擇,然後進行設計配算,定製生產,安裝使用。常用烘幹房所烘幹的物質有:穀物類糧食烘幹、煙絲茶葉烘幹、油菜籽烘幹、蔬菜脫水烘幹,紙製品及印染設備的烘幹使用,或者用於大型工業廠房、車間的采暖作業。其適用的內部熱源介質有:中低壓飽和蒸汽、高溫導熱油及高溫熱水,散熱效果穩定高效。