无缝钢管(光管)组成的热交换器
用普通的无缝钢管(光管)组成的热交换器,在很多情况下,管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。所谓换热系数,是指单位换热面积,单位温差(流体与壁面之间的温差)时的换热量,它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。
由此可见,流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。下面,设想一个实际的换热情况:圆管内都是流动的水,其换热系数为5000(----),而管外流动的都是烟气,其换热系数只有50(----),二者相差100倍。当热量从管内传向管外,或从管外传向管内时,传热过程的“瓶颈”或“大阻力”发生在什么地方?当然是管外的烟气侧,因为烟气侧换热系数,即换热能力,限制了传热量的提高。
翅片管总传热系数K的大小
翅片管总传热系数K的大小仅仅取决于基管内、外侧对流换热热阻1/α和1/(α0βη0)的大小,加翅减小总热阻的措施是使:
翅片管式换热器的设计及计算
式中:β——翅化比(肋化系数),即翅片管式换热器总外表面积A0 与管内表面积A1之比(β=A0 /A1);
η——翅片表面效率(总效率)。
为了满足上述式而尽可能地增大翅化比β,不但使换热器体积不断增大,而且翅片总效率(表面效率)η、管外表面传热系数α0也将降低。由此可见,提高β是有限度的。因此,分析平翅片表面的流动和换热特征,采用特殊表面结构是表面传热系数α0增大,将是翅片管式换热器强化传热中为积极有效的措施。
翅片散热器作加热空气时,应用保温材料保温
介质为蒸汽时,汽路上进下出。其它介质时,加热空气时,管内介质温度下降,密度上升,自然下沉,应采用上进下出,降低管路运行压降。同理,冷却空气时,应采用下进上出。 翅片散热器作加热空气时,应用保温材料保温,常用保温材料有岩棉,硅酸铝纤维,作冷却冷凝空气时,应设置挡风板,丝网除沫器。
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ReDc<3000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ReDc>3000时,管排数对换热的影响将减小。
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