內(nèi)展翅片管換熱器應(yīng)用現(xiàn)狀簡(jiǎn)析

目前廣泛應(yīng)用的換熱器主要有:列管式、螺旋板式、板式和肋片(外翅) 式等幾種。不銹鋼鋁翅片管中，其所使用的不銹鋼，如果與碳鋼這一材質(zhì)進(jìn)行比較的話，那么，其的主要優(yōu)點(diǎn)，是為其外觀美觀，而且，其耐腐蝕性能好。在這些換熱設(shè)備中,熱量由高溫流體傳給低溫流體過程中的主要阻力(熱阻) 來自于以下幾個(gè)方面:兩側(cè)介質(zhì)與換熱管內(nèi)、外壁之間的對(duì)流換熱熱阻、管壁本身的熱阻以及兩側(cè)介質(zhì)的污垢熱阻,一般換熱器都采用金屬薄壁作為換熱面,這樣管壁本身的熱阻就是非常小的,強(qiáng)化換熱的潛力不大。這樣強(qiáng)化換熱器的換熱性能主要就是要強(qiáng)化兩側(cè)介質(zhì)與換熱管內(nèi)、外壁之間的對(duì)流換熱熱阻。

根據(jù)傳熱學(xué)可知,強(qiáng)化傳熱過程,提高傳熱速率,可從以下幾方面采取措施:

(1) 增大傳熱面積———增大傳熱面積是加大單位時(shí)間傳熱量的有效方法之一,這常用于傳熱膜系數(shù)小的流體這一側(cè),一般采用翅片管或翅片壁面。

為使熱量充分交換,熱交換器要有足夠的換熱面積,但過多的換熱面積是不恰當(dāng)?shù)?因?yàn)樗岣吡嗽O(shè)備費(fèi)用,而在冷熱流體量一定時(shí)的換熱量并不隨換熱面積增大而成正比的增大。

(2) 提高傳熱溫差———為得到較高的傳熱溫差,應(yīng)盡量選用逆流操作,只是在防止終過熱或過冷時(shí)才采用并流。

提高傳熱溫差的另一種方法是提高加熱流體的溫度或降低冷卻用流體的溫度,但這往往受到客觀條件的限制。高溫和低溫在工業(yè)技術(shù)上都有可能獲得,但從經(jīng)濟(jì)角度和節(jié)約能源考慮,生產(chǎn)中很少采用過高溫度或低溫冷凍。

(3) 提高傳熱系數(shù)K———提高傳熱系數(shù)K的

數(shù)值取決于各項(xiàng)熱阻總和的大小。在銅管鋁翅片管的使用上，在專業(yè)人士看來，其應(yīng)注意的事項(xiàng)，主要是避免磨損和不規(guī)范使用這兩個(gè)，至于其它的，則沒什么了。當(dāng)兩側(cè)流體的熱阻相差懸殊時(shí),應(yīng)盡量減少傳熱膜系數(shù)α值小的一側(cè)流體的熱阻,如加大該側(cè)流體的流速,促進(jìn)該側(cè)流體的湍流程度等。若兩側(cè)流體的α值相近并均較小,則應(yīng)同時(shí)設(shè)法減少兩側(cè)熱阻。此外如果管壁有污垢,具有較大的熱阻,需要予以清洗。

提高傳熱效率的另一措施是選擇傳熱膜系數(shù)高的載體,如采用熔鹽、液態(tài)金屬等。在通常情況下,外界客觀條件受到限制,提高傳熱溫差幾乎在現(xiàn)實(shí)設(shè)備運(yùn)行中不予采納。

銅鋁復(fù)合翅片管供應(yīng)銅鋁復(fù)合翅片管供應(yīng)銅鋁復(fù)合翅片管供應(yīng)銅鋁復(fù)合翅片管供應(yīng)

銅鋁復(fù)合翅片管提高了換熱效率

銅鋁復(fù)合翅片管的調(diào)節(jié)關(guān)系到舒適度，工藝生產(chǎn)條件，物資的保管儲(chǔ)存及過程工藝中的循環(huán)干燥流程需求。4，管內(nèi)耐壓能力翅片管的許多工作壓力取決于基管材質(zhì)和壁厚，但是也與翅片管的型式有關(guān)。在除濕的過程中，應(yīng)有效控制濕源，盡量隔絕或散入空間的濕量。可以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)的濕傳遞，減少空氣的濕滲透。改進(jìn)工藝生產(chǎn)方式，減少室內(nèi)散濕，對(duì)于可能產(chǎn)生表面結(jié)露的冷表面采取保溫措施，防止產(chǎn)生冷凝水。空氣熱交換器的除濕作用主要是前二類，吸收或吸附減濕在民用小空間內(nèi)為常用，如我們常見的藥品，食品內(nèi)瓶，袋內(nèi)的干燥劑。

翅片管一些不了解的人可能要問是什么？其實(shí)翅片管大家應(yīng)該有見過是換熱或者散熱機(jī)內(nèi)管狀物，這種管狀物術(shù)語(yǔ)我們稱之為翅片管。如果不銹鋼鋁翅片管中的不銹鋼表面，其在焊接后出現(xiàn)了氧化層，那么，其應(yīng)該使用酸洗劑，來清除干凈，這樣，才能來達(dá)到使用目的。下面讓我們來簡(jiǎn)單了解一下這類產(chǎn)品。翅片管是一種換熱元件，是為了提高換熱效率，通常在換熱管的表面通過加翅片，增大換熱管的外表面積（或內(nèi)表面積），從而達(dá)到提高換熱效率的目的，這樣一種換熱管。翅片管的種類很多，而且還在不斷涌現(xiàn)新的品種。

用它組成翅片管換熱器不僅具有翅片管固有的傳熱量大、溫差小、重量輕體積小、熱響應(yīng)迅速等特點(diǎn)，而且還具有安裝方便、維修簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、阻力損失小、進(jìn)、排風(fēng)流道便于分隔、互不滲漏等特點(diǎn)。至于，銅管鋁翅片管的使用細(xì)節(jié)，主要是有兩個(gè)，一是產(chǎn)品表面的光潔度，以及其耐磨性。翅片管是由內(nèi)壁加工有槽道的兩端密封的鋁（軋）翅片管經(jīng)清洗并抽成高真空后注入j液態(tài)工質(zhì)而成，隨注入液態(tài)工質(zhì)的成分和比例不同，分為KLS 低溫翅片管換熱器、GRSC-A中溫翅片管換熱器、GRSC-B高溫翅片管換熱器。翅片管一端受熱時(shí)管內(nèi)工質(zhì)汽化，從熱源吸收汽化熱，汽化后蒸汽向另一端流動(dòng)并遇冷凝結(jié)向散熱區(qū)放出潛熱。冷凝液借毛細(xì)力和重力的作用回流，繼續(xù)受熱汽化，這樣往復(fù)循環(huán)將大量熱量從加熱區(qū)傳遞到散熱區(qū)。

翅片管的翅片部分各項(xiàng)系數(shù)詳情介紹

1，翅片管的翅片效率

翅片表面的溫度分布是不均勻的，管內(nèi)熱流放熱時(shí)，從翅跟到翅端的溫度逐漸降低。以蒸發(fā)器為例：?jiǎn)螐奶岣邠Q熱效果來講，應(yīng)該保證整個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)都充滿兩相液體才會(huì)取得z好的換熱效果（因?yàn)橹评鋭┑臐摕峤粨Q能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于顯熱交換能力），但是如果蒸發(fā)器出口狀態(tài)仍為兩相介質(zhì)的話，就不可避免地會(huì)造成壓縮機(jī)液擊的可能性。翅片材料的導(dǎo)熱系數(shù)越低，（例如鐵的導(dǎo)熱系數(shù)比鋁低很多），這種不均勻性就越大。因此沿著翅片表面放熱效果也不相同。為了表明散熱的有效程度，這里用“翅片效率”這個(gè)物理量來表明翅片的實(shí)際散熱效果。用Ef來表示，它的物理意義如下：

                       實(shí)際散熱量

Ef=————————————————————————————————

                假設(shè)整個(gè)翅片表面等于翅根溫度下的散熱量

翅片可以近似作為厚度的環(huán)形肋面，通過對(duì)環(huán)肋面產(chǎn)熱的理論分析和微分計(jì)算求解，可以得出翅片效率。

a,翅片越高，翅片效率越低，所以高翅片的翅片效率值一般低于低翅片的翅片管。

b,翅片材料的導(dǎo)熱系數(shù)越低，翅片效率也越低，因此鐵材翅片的翅片效率低于鋁材。

c,翅片效率低，反映了翅片材料的利用率較低。從翅片有效面積的計(jì)算可以說明這點(diǎn)。

翅片的總面積包括了翅片面積和翅根面積兩部分。

2，翅片管的翅片熱阻

翅片熱阻的含義是把翅片全部表面溫度當(dāng)做翅根溫度時(shí)由于翅片材料導(dǎo)熱系數(shù)不同而產(chǎn)生的熱阻。

3，翅片垢阻

一般的干冷卻器翅片的垢阻可忽略不計(jì)，對(duì)某些環(huán)境很差的場(chǎng)合，翅片管在目前還無可靠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下，建議以翅片總面積為基準(zhǔn)的翅片垢阻或者以基管面積為基準(zhǔn)的翅片垢阻。

?判斷翅片管換熱器優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際應(yīng)用過程中，我們可以發(fā)現(xiàn)：由于一些使用條件的限制，我們很難找出哪個(gè)翅片管換熱器的分路情況是完全滿足以上設(shè)計(jì)原則和思路的，所以就很難給出一個(gè)判斷翅片管式換熱器分路優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。所有需要進(jìn)出表面熱鍍鋅處理的翅片管，不論從材料消耗或是制造工藝上說，制造費(fèi)用都比較高。圖６是我部門兩排管及三排管換熱器所采用的一些比較常用的分路方法（智能多聯(lián)機(jī)由于考慮到多臺(tái)壓縮機(jī)共用冷凝器的情況，還有比較復(fù)雜的分路方法，由于情況比較特殊，在此暫不予討論）。兩排換熱管的分路方案１、２、３在我部門均有使用，其中數(shù)碼多聯(lián)及智能多聯(lián)較多采用方案３的分路方法，其它機(jī)型則較多采用方案１、２兩種分路方案；三排管的分路大家都較普遍地采用了方案４的思路，但有國(guó)外樣機(jī)采用的是方案５的分路方法，但實(shí)際情況表明其效果不如方案４。

具體采用哪種分路方案能夠更好地提高換熱效果是我們下一步實(shí)驗(yàn)過程中需要重點(diǎn)考慮的問題。對(duì)于銅管鋁翅片管的標(biāo)識(shí)，如果出現(xiàn)了25×3的話，那么其具體的，是指翅片管的厚度和高度這兩個(gè)尺寸參數(shù)。以我們目前的技術(shù)水平來說，無法具體地從量化的角度去判斷一種分路方案的優(yōu)劣，只能定性對(duì)其分路效果加以判別，那就是通過翅片管換熱器出口的溫度均勻性來判定翅片管換熱器的換熱效果。但是否意味著只要換熱器出口的溫度是相對(duì)均勻的（例如出口g溫度與d溫度之差在１℃以內(nèi)），就可以說這個(gè)翅片管換熱器的分路效果是好的呢？本人的意見是這個(gè)看法是片面的！以蒸發(fā)器為例：?jiǎn)螐奶岣邠Q熱效果來講，應(yīng)該保證整個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)都充滿兩相液體才會(huì)取得z好的換熱效果（因?yàn)橹评鋭┑臐摕峤粨Q能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于顯熱交換能力），但是如果蒸發(fā)器出口狀態(tài)仍為兩相介質(zhì)的話，就不可避免地會(huì)造成壓縮機(jī)液擊的可能性。目前有一種思路是通過加大汽液分離器的容積來控制回液，從而使蒸發(fā)器內(nèi)盡可能多地存在兩相狀態(tài)，但汽分的增大不但增加了成本，也不可能從根本上防止液壓縮的發(fā)生，所以目前比較常用的方法就是增加蒸發(fā)器出口的過熱度，這樣在蒸發(fā)器后部一段管路中基本上已經(jīng)是氣態(tài)制冷劑，其顯熱換熱效果已經(jīng)很差了，也就是以犧牲系統(tǒng)部分性能的方法來保障系統(tǒng)的安全性。

經(jīng)驗(yàn)表明蒸發(fā)器出口保證有３￣５℃的過熱度已經(jīng)基本可以避免壓縮機(jī)液壓縮的發(fā)生。對(duì)冷凝器也是一樣的道理，是為了保證有一定的過冷度，這樣做一方面可以增加單位制冷量，另一方面更為重要的是可以保證進(jìn)入節(jié)流裝置的制冷劑是過冷液體，證節(jié)流裝置的正常運(yùn)行調(diào)節(jié)，也使整個(gè)制冷系統(tǒng)穩(wěn)定地工作。對(duì)冷凝器也是一樣的道理，是為了保證有一定的過冷度，這樣做一方面可以增加單位制冷量，另一方面更為重要的是可以保證進(jìn)入節(jié)流裝置的制冷劑是過冷液體，證節(jié)流裝置的正常運(yùn)行調(diào)節(jié)，也使整個(gè)制冷系統(tǒng)穩(wěn)定地工作。

所以我個(gè)人認(rèn)為判別翅片管換熱器換熱效果的好壞的定性標(biāo)準(zhǔn)是：各分路是否在滿足了過熱（冷）度的基礎(chǔ)上達(dá)到了出口溫度的相對(duì)均勻性！例如在蒸發(fā)溫度為７℃的情況下，如果蒸發(fā)器各分路出口溫度較均勻地分布在６℃或是１５℃左右，我們?nèi)匀徊荒苷f這個(gè)蒸發(fā)器的分路是良好的，因?yàn)榍罢呋旧蠜]有過熱度而后者過熱度太大，都不能說這個(gè)蒸發(fā)器是設(shè)計(jì)良好的（當(dāng)然這其中也有蒸發(fā)面積是否過小或過大的問題，并不只是因?yàn)榉致匪鸬模Ｌ岣邆鳠嵝实牧硪淮胧┦沁x擇傳熱膜系數(shù)高的載體,如采用熔鹽、液態(tài)金屬等。當(dāng)然，我們?cè)谂袛喑崞軗Q熱器出口溫度的均勻性也需要根據(jù)換熱器的進(jìn)口溫度來加以衡量，因?yàn)槿绻崞軗Q熱器進(jìn)口溫度本身就不均勻的話，說明翅片管換熱器的分液本身就是不均勻的，這時(shí)如何去判別翅片管換熱器的換熱效果也需要加以考慮（這種情況適用于分液毛細(xì)管不等長(zhǎng)的情況，即通過分液毛細(xì)管的長(zhǎng)度去調(diào)配各分路的制冷劑流量）。