翅片式熱交換器的設(shè)計(jì)原理

社會(huì)發(fā)展的迅速，大型建筑物中央空調(diào)的普及，人們已經(jīng)把注意力集中在翅片式熱交換器的開發(fā)上，作為制冷、空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的換熱器，研究如何提高換熱效率、有針對(duì)性的改進(jìn)翅片式熱交換器的設(shè)計(jì)型號(hào)及其整體性能，對(duì)整個(gè)暖通行業(yè)發(fā)展起著莫大的作用。在中央空調(diào)機(jī)組中，翅片式熱交換器從來(lái)不是獨(dú)立存在的，有著承上啟下的重要作用的它結(jié)構(gòu)上有哪些變遷。

       低溫制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器由于翅片式熱交換器在翅片結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸的不同，造成其換熱性能和阻力性能上的極大差異。通過(guò)調(diào)整換熱器的翅片間距，設(shè)計(jì)成為變翅片間距，鋼鋁復(fù)合翅片管，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，鋼鋁復(fù)合翅片管批發(fā)，并對(duì)其換熱性能與改進(jìn)前換熱器進(jìn)行對(duì)比計(jì)算，提高了換熱器的傳熱系數(shù)。

       通過(guò)對(duì)翅片式熱交換器翅片間距結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，鋼鋁復(fù)合翅片管廠，冷風(fēng)機(jī)在外形尺寸即高度、寬度和管總長(zhǎng)度不變的前提下，在結(jié)霜工況下運(yùn)行時(shí)仍可保持較高的傳熱系數(shù)，且采用變翅片間距結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)機(jī)比等翅片間距結(jié)構(gòu)冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)提高了9.8％，且傳熱面積有所提高，通過(guò)提高傳熱系數(shù)和傳熱面積從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。

       在不增大整體設(shè)備尺寸的前提下，通過(guò)增加翅片式熱交換器內(nèi)表面換熱面積，加強(qiáng)管內(nèi)流體的擾動(dòng)，在原有換熱器的管內(nèi)壁上加工變螺距內(nèi)螺紋。當(dāng)管內(nèi)工質(zhì)換熱系數(shù)較大而管外工質(zhì)換熱系數(shù)較小時(shí)，管外的對(duì)流傳熱熱阻將成為傳熱的主要阻力。采用擴(kuò)展表面，對(duì)于縮小換熱器體積，提高換熱器效率有很重要的作用。

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鋼鋁復(fù)合翅片管制造的具有其它類型翅片管散熱器的高優(yōu)勢(shì)

  1．熱工性能方面的要求翅片式散熱器的傳熱系數(shù)K值越高，說(shuō)明其散熱性能越好。提高散熱器的散熱量，增大翅片式散熱器傳熱系數(shù)的方法，可以采用增加外壁散熱面積提高翅片式散熱器周圍空氣流動(dòng)速度和增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等途徑。

  2．經(jīng)濟(jì)方面的要求，翅片式散熱器器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少，成本越低，其經(jīng)濟(jì)性越好。翅片式散熱器的金屬熱強(qiáng)度是衡量散熱器經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)標(biāo)志。金屬熱強(qiáng)度是指散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度差為1℃時(shí)。每公斤質(zhì)量散熱器單位時(shí)間所散出的熱量。這個(gè)指標(biāo)可作為衡量同一材質(zhì)散熱器經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)指標(biāo)。對(duì)各種不同材質(zhì)的翅片式散熱器，其經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)宜以散熱器單位散熱量的成本(元/w)來(lái)衡量。

  3．安裝使用和工藝方面的要求翅片式散熱器應(yīng)具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力；結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成所需要的散熱面積，結(jié)構(gòu)尺寸要小，少占房間面積和空間，翅片式散熱器的生產(chǎn)工藝應(yīng)滿足大批量生產(chǎn)的要求。

  4．衛(wèi)生和美觀方面的要求，外表光滑，不積灰和易于清掃，翅片式散熱器的裝設(shè)不應(yīng)影響房間觀感。

  5．使用壽命的要求，翅片式散熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破損，使用年限長(zhǎng)。

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 所有的翅片管換熱面積軟件計(jì)算結(jié)果都來(lái)自正確的計(jì)算方法，我們需從原理上明白這個(gè)結(jié)果是怎么得出的，然后在去編程，讓計(jì)算更為簡(jiǎn)單，更為j確。

  翅片管有個(gè)有個(gè)“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；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(gè)面積增加倍數(shù)的概念。

  翅片管面積就是指管外徑擴(kuò)展后的總面積之和，包括3個(gè)部分組成，基管面積，翅片正反2個(gè)面的面積，因?yàn)槌崞怯幸欢ǖ暮穸?，所以還需加上翅片頂端的面積，當(dāng)然，基管面積需扣除被翅片厚度覆蓋的部分。簡(jiǎn)單的說(shuō)，凡是暴露在空氣中的面積，均需累計(jì)。為計(jì)算簡(jiǎn)便，通常忽視螺旋形態(tài)的擴(kuò)展增加的部分，同時(shí)把梯形的翅片看成是長(zhǎng)方形，這2部分對(duì)計(jì)算結(jié)果的差異影響是非常小，可忽略。

  單位換熱面積就是指每一米長(zhǎng)度的翅片具備的面積，舉例；以基管直徑25mm，鋼鋁復(fù)合翅片管廠家，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(shí)，基管面積不再是25mm，加上2個(gè)包覆層厚度后為26 mm。每米具有400個(gè)翅片，400個(gè)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(jì)厚度，同時(shí)這0.14米的長(zhǎng)度，在計(jì)算基管表面積之時(shí)也需扣除。

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