翅片管散热器是气体与液体热交换器中使用最为广泛的一种换热设备。它的类型有很多,常见的有弧形百叶窗翅片,矩形百叶窗翅片等。不同翅片形式的换热器,其空气侧换热系数及阻力特性均有所差异。大量的实验发现:在获得好的热交换特性的同时,不可避免地造成了摩阻的增加。在给定的热交换器尺寸和风机运行曲线下,压力损失的提高必然造成空气流速的降低,并进而使空气与翅片壁面之间的传热温差降低。其次,空调工程中所使用的大部分换热器都是干、湿工况交替运行的,而不同翅片换热器在湿工况下的换热及阻力特性与干工况下相比,有很大差异。因此,如何正确选用翅片形式,对热交换器实际工作特性的影响不容忽视,最好的是在换热与阻力损失之间找到一种折衷的方案。
翅片管换热器的类型有哪些
弧形百叶窗翅片的最优,其次为矩形百叶窗型、皱纹板型、波纹板型。究其原因为,光直翅片中,连续稳定的粘性层流层妨碍了流体与翅片的换热;波纹翅片破坏了连续稳定的粘性层流层,所以换热系数增大了;而开缝式翅片,不仅破坏了连续稳定的粘性层流层,而且大大增加了流道中的紊流度,从而使换热系数进一步增大。方形百叶窗和弧形百叶窗均是在翅片上开翻边槽,以此强化气流扰动,增强换热。弧形百叶窗型翅片的开槽是沿着铜管外壁进行的,这样的好处是气流可以在百叶窗型翻边的诱导下更大面积的冲刷到管后部,即减小铜管后部的尾流区域,强化换热。
百叶窗型的翅片可极大地改善热交换性能,特别是弧形百叶窗翅片可获得非常高的换热系数,几乎是波纹片的两倍。但引起的阻力损失也较大;影响大小与条缝高度有关。比如X1(开缝宽度为1mm)型翅片换热器,其换热特性与其他高度的相比并无明显提高,但阻力特性增长却比较明显,因此,百叶窗条缝高度应严格控制。
翅片换热器通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层,称为通道,将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来,钎焊成一整体便组成板束,板束是翅片管换热器的核心,配以必要的封头、接管、支撑等就组成了翅片管换热器。
1.传热效率高由于翅片对流体的扰动使边界层不断破裂,因而具有较大的换热系数;同时由于隔板、翅片很薄,具有高导热性,所以使得翅片管换热器可以达到很高的效率。
2.紧凑由于翅片管换热器具有扩展的二次表面,使得它的比表面积可达到1000㎡/m3。
3.轻巧原因为紧凑且多为铝合金制造,现在钢制,铜制,复合材料等的也已经批量生产。
4.适应性强翅片管换热器可适用于:气-气、气-液、液-液、各种流体之间的换热以及发生集态变化的相变换热。通过流道的布置和组合能够适应:逆流、错流、多股流、多程流等不同的换热工况。通过单元间串联、并联、串并联的组合可以满足大型设备的换热需要。工业上可以定型、批量生产以降低成本,通过积木式组合扩大互换性。
5.制造工艺要求严格工艺过程复杂。容易堵塞,不耐腐蚀,清洗检修很困难,故只能用于换热介质干净、无腐蚀、不易结垢、不易沉积、不易堵塞的场合。
这种类型的换热器采用类似“三明治”,含翅片增加单位的有效通道。该设计包括横流和逆流加上各种翅片配置如平直翅片、波纹翅片、波纹翅片。
如下面的翅式换热器产品
翅式换热器通常由铝合金,具有传热效率高。物质使系统工作在一个较低的温度差和减轻设备重量。翅式换热器主要用于低温服务如天然气,氦和氧气液化厂、空气分离厂和运输等行业的电机飞机发动机。
翅片管换热器的优点:
传热效率高,特别是在天然气处理
较大的换热面积
重量轻,管壳式换热器的约5倍。
能够承受高强度的工作压力
翅式换热器的优缺点:
可能导致堵塞的通道很窄
难以清洁的途径
铝合金易受汞液脆化失败