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翅片管式换热器优缺点

本站原创2021-07-02 14:10:06 65

  翅片换热器是在换热管的表面装有径向或轴向的翅片,常用的翅片管可以是整体轧制或浇铸的,也可以用焊接或镶嵌而成的。

  翅片管式换热器适用于两侧流体的对流给热系数相差较大的场合,比如用饱和蒸汽加热空气及用空气来冷却物料。空气在管外流过,其对流给热系数很小,当管外装有翅片时,既增强了管外空气的湍动程度,又增加了换热管的外表面积,从而改传了传热效果。

  近年来,用翅片管制成的空气冷却器在化工生产中应用很广,用空冷代替水冷,对于缺水地区很适用。

  换热管的内部也可安装翅片,但翅片高度较小,称低翅片,如螺纹管,用于内侧给热系数较小的场合。

  翅片管式换热器的优点

  1.翅片管式换热器的传热效率高 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.翅片管式换热器结构紧凑 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.翅片管式换热器轻巧 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.翅片管式换热器适应性强 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。

  虽然翅片管式换热器有着许多的优点,但是翅片管式换热器制造工艺要求严格 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。

  换热器是工业传热过程中必不可少的设备,几乎一切工业领域都要使用,同时其理论研究也相当深入。多年来,各工业部门广泛地应用列管式换热器,随着科技及工业的发展,要求换热设备紧凑、轻巧、高效并小型化,而一般的列管式换热器不能满足上述要求,这就促使人们去研究高效换热器。其中翅片管换热器和板式换热器是人们研究得较多的两种高效换热器,翅片管换热器是组成热交换系统的核心元件,其质量的优劣直接影响到热交换器的工作性能。结合以前研究应用的数据与经验,本文从产品应用的角度对翅片管换热器进行阐述,试图为推进翅片管换热器的研究发展,并为翅片管换热器的设计、应用提供一些借签。

  翅片管换热器的特点、材料及型式,翅片管换热器与光管相比,在消耗金属材料相同的情况下具有更大的表面积,从直观看属于靠前次强化传热,但实质上换热面积加大的同时带来了传热系数的提高,达到二次强化传热的目的。其特点就是能有效增加传热面积和加大传热系数,并且比较容易制造并保证操作的稳定性。换热器翅片管材料应根据换热器的用途和操作条件等不同而选择,目前常用的材料有钢制的、铝、钢铝复合、铜、黄铜、镍、钛、钢、因康镍合金等,其中以钢制换热器与钢铝复合换热器用的较多。对于翅片管换热器母材的基本要求是有较好的钎焊性和成型性、较高的机械强度及良好的耐腐蚀性和导热性。钢制与钢铝复合换热器不仅满足了这些要求,而且具有延展性和抗拉强度随温度的降低而提高的特性,所以在世界各国的紧凑式换热器中,特别是在低温的紧凑式换热器中,已经获得了较为广泛的应用。

  翅片管换热器所用翅片管有内翅片管和外翅片管两种,其中以外翅片管应用较为普遍。外翅片管一般是用机械加工的方法在光管外表面形成一定高度、一定片距、一定厚度的翅片。翅片管的型式有螺旋翅片管、套装翅片管、滚轧式翅片管、板翅式翅片管。

  翅片管换热器与普通光管换热器相比具有许多热性能和经济上的优点。在合适的条件下,翅片管设备相对于光管设备可减少换热器尺寸30%~75%。在目前化工企业加强科技进步的增容、高效技术改造过程中,应用翅片管可以解决管壳式换热器运行中的许多问题,新型翅片管换热器将会得到越来越广泛的研究和应用。

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