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鋼鋁復合翅片管的換熱面積計算方法
所有的翅片管換熱面積軟件計算結果都來自正確的計算方法,我們需從原理上明白這個結果是怎么得出的,然后在去編程,讓計算更為簡單,更為j確。
翅片管有個有個“翅化比”的概念,翅化比就是翅片外表總面積之和與原裸管面積之比;翅片管作為換熱元件,長期工作于高溫煙氣的工況下,比如鍋爐換熱器用翅片管使用環(huán)境惡劣,高溫高壓且處于腐蝕性氣氛,這要求翅片管應具有很高的性能指標。如經(jīng)加工后翅片面積是1.657㎡/米,而原未加工的鋼管直徑為25mm,其裸管面積是0.025*3.14=0.0785㎡/米,則翅化比為1.657/0.0785=21.11,是個面積增加倍數(shù)的概念。
翅片管面積就是指管外徑擴展后的總面積之和,包括3個部分組成,基管面積,翅片正反2個面的面積,因為翅片是有一定的厚度,所以還需加上翅片頂端的面積,當然,基管面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面積,均需累計。為計算簡便,通常忽視螺旋形態(tài)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。所有的翅片管換熱面積軟件計算結果都來自正確的計算方法,我們需從原理上明白這個結果是怎么得出的,然后在去編程,讓計算更為簡單,更為j確。
單位換熱面積就是指每一米長度的翅片具備的面積,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,基管面積不再是25mm,加上2個包覆層厚度后為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,在計算基管表面積之時也需扣除。
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關于翅片管應具備哪些很高的性能指標?
翅片管作為換熱元件,會長期處于高溫煙氣這種較為惡劣的工作環(huán)境下,所以需要具備防腐性能、耐磨性能、低的接觸熱阻、高的穩(wěn)定性、防積灰能力的指標。
翅片管作為換熱元件,長期工作于高溫煙氣的工況下,比如鍋爐換熱器用翅片管使用環(huán)境惡劣,高溫高壓且處于腐蝕性氣氛,這要求翅片管應具有很高的性能指標。
指標的標準要具備以下5點:
1)防腐性能(Anti-corrosion)
2)耐磨性能(Anti-wear)
3)低的接觸熱阻(lower contact resistance)
4)高的穩(wěn)定性(Higher Stability)
5)防積灰能力
翅片管的材料范圍很廣,有碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、錫及銅合金鈦、蒙乃爾合金等,有時還采用雙金屬翅片以節(jié)約貴重金屬,同時又能適應耐腐蝕性等工藝要求。
目前應用比較廣泛的要數(shù)高頻焊螺旋翅片管,在電力、冶金、水泥行業(yè)的預熱回收以及石油化工等行業(yè)經(jīng)常用到,高頻焊螺旋翅片管是在鋼帶纏繞鋼管的同時,利用高頻電流的集膚效應和鄰近效應,對鋼帶和鋼管外表面加熱,直到塑性狀態(tài)或熔化,在纏繞鋼帶的一定壓力下完成焊接,它是一種固相焊接,與鑲嵌、釬焊或整體熱鍍鋅等方法相比,質量更高,生產(chǎn)率及自動化程度上更為先進。翅片管散熱器中的翅片,其在具體作用上,其是為增大散熱器的散熱面積,這樣,可以增加與空氣的接觸面積,從而,對翅片管散熱器而言,則是可以有效提高它的換熱效率,以及其使用效果。
翅片管的技術進展
翅片管規(guī)格品種很多。從材料上講,有碳鋼、銅、鋁、不銹鋼等,還有復合材料,如鋼鋁復合,即基管采用鋼,翅片采用鋁;從翅片型式講,有環(huán)翅、縱翅、螺旋翅;翅片既可在管外也可在管內,但以外翅為多;從制造方式講,可以是整體軋制,也可以與管焊接,還可以鑄造等。翅片管換熱器在制造的工藝要求上比較高,由于翅片管換熱器的工藝在整個過程中都較為復雜,所以比較容易出現(xiàn)堵塞,而且比較的不耐腐蝕,不管是清洗或者是檢修都較為困難,所以只適合使用在不容易結垢、干凈且不容易堵塞的場合。各行業(yè)由于各自不同的特點,需要選用不同型式和材料的翅片管。
對于翅片管母材的基本要求是:有較好的釬焊性和成型性,較高的機械強度,良好的耐腐蝕性和導熱性。焊接翅片是用釬焊或惰性氣體保護焊等工藝制造,不同材料的翅片與管焊接在一起,翅片管制造簡易、具有較好的傳熱和機械性能,工業(yè)上廣為應用。鋁及鋁合金不僅滿足了這些要求,而且具有延性和抗拉強度隨溫度的降低而提高的特性,所以在世界各國的緊湊式換熱器中,特別是在低溫的緊湊式換熱器中,這種翅片管己經(jīng)獲得了為廣泛的應用。