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湖北化工機械如何強化翅片管式換熱器換熱性能

所屬分類(lèi)： 公司動(dòng)態(tài)

發(fā)布時(shí)間：2019-01-19

蓄熱式換熱器則依靠固體填充物組成的蓄熱體傳遞熱量,冷熱流體依次交替的流過(guò)由蓄熱體組成的流道。當熱流體流過(guò)時(shí),把熱量?jì)Υ嬗谛顭狍w中,其溫度逐漸升高,而當冷流體流過(guò)時(shí),蓄熱體因放出熱量溫度逐漸降 低,如此反復進(jìn)行。

　　換熱器按照其工作原理可分為間壁式、混合式和蓄熱式三類(lèi)。

　　間壁式換熱器,熱流體和冷流體間有一固體壁面,兩種流體被固體壁面隔開(kāi),彼此不接觸,熱量的傳遞必須通過(guò)壁面。

　　混合式換熱器依靠冷、熱流體的直接接觸而進(jìn)行換熱,換熱后理論上應變成同溫同壓的混合介質(zhì)流出。

　　蓄熱式換熱器則依靠固體填充物組成的蓄熱體傳遞熱量,冷熱流體依次交替的流過(guò)由蓄熱體組成的流道。當熱流體流過(guò)時(shí),把熱量?jì)Υ嬗谛顭狍w中,其溫度逐漸升高,而當冷流體流過(guò)時(shí),蓄熱體因放出熱量溫度逐漸降 低,如此反復進(jìn)行。

　　下面我們主要談的是間壁式換熱器，通過(guò)實(shí)驗數據對其進(jìn)行熱力對比計算。

　　提高換熱器換熱性能的途徑

　　傳熱方程是Q = KAΔt，很多研究者研究的主題方向是提高傳熱系數K。對強制循環(huán)空氣冷卻器,采取有效措施降 低空氣側的傳熱熱阻或在制冷劑側采用選擇供液方式,控制供液量,或采用高 效傳熱管可明 顯提高傳熱系數。另外提高流體的流速可以增大傳熱系數,但流動(dòng)阻力也相應增大,因此通過(guò)增大流體的流速以增強傳熱系數K 有一定的限度。此外增強傳熱可通過(guò)增加傳熱面積實(shí)現,但增加傳熱面積不應靠 加 大整體設備的尺寸來(lái)實(shí)現,而應從設備的自身結構來(lái)考慮。

　　增加傳熱面積總體上分為兩種途徑:管外表面的擴大和管內表面積的擴大。

　　目前管外表面積的增加主要是在管外加翅片或擴展表面即肋化表面,它是通過(guò)附加肋片擴大傳熱面積來(lái)減少對流換熱熱阻,從而達到強化傳熱的目的。

　　可通過(guò)下列途徑來(lái)增大設備單位體積的有效傳熱面積:

　?、賯鬟f面采用擴展面,如在對流傳熱系數較小一側的熱傳遞表面上附加翅片、筋片、銷(xiāo)釘等;

　?、谠龃笤袩醾鬟f表面,如將表面處理成憎水性覆蓋層、多孔性覆蓋層、雙波紋狀管等

　?、墼趽Q熱器中管子的強化方面主要是異型管的開(kāi)發(fā),從而達到增加傳熱面積的目的。異型管的種類(lèi)包括螺旋槽紋管、橫紋槽管、縮放管、波節管、旋流管、粗糙表面管、螺旋扁管。

　　通過(guò)對翅片管式換熱器的結構進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化設計,然后對其換熱性能與改進(jìn)前換熱器進(jìn)行對比計算,結果是改進(jìn)后的換熱器的傳熱系數得到了提高。

　　一、調整換熱器的翅片間距,設計成為變翅片間距。

　　當氣流通過(guò)蒸發(fā)器時(shí),由于空氣中的水蒸氣不斷地在翅片管表面沉積,空氣由于除 濕作用相對濕度降 低,沿氣流方向翅片盤(pán)管表面結霜量是遞減的,如果采取變片距結構,可以在結霜條件下保持其較高的傳熱效率,并延長(cháng)其沖霜時(shí)間。當蒸發(fā)器采用變翅片間距結構時(shí),實(shí)際上已構成了翅片的錯列分布,當空氣橫掠錯列翅片時(shí),翅片的交錯分布使得上游翅片對下游翅片有繞流作用,由于前面翅片的繞流,翅片的前半部分換熱加強,后面的翅片的分布又使得流道變窄,流速提高,翅片后半部分的換熱也得到強化。

　　由于該結構形式實(shí)際為錯列翅片,當流體縱掠翅片時(shí),氣流在上游翅片先受到擾動(dòng),因此在前幾排管上的翅片換熱加強,當氣流流經(jīng)后幾排管子時(shí),由于流通截面迅速變窄,流速提高,使流體在原有的基礎上又進(jìn)一步受到擠壓,擾動(dòng)更加劇烈,因此通過(guò)后加上的一組翅片,使換熱也得到了強化。

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