翅片管傳熱計算

翅片管一定程度上影響了余熱鍋爐的性能與成本鍋爐的熱力計算是鍋爐性能設(shè)計的重要內(nèi)容。熱力計算的準(zhǔn)確性即受熱面的數(shù)量是保證余熱鍋爐出力、參數(shù)、熱效率及成本的根本。

不同型式的螺旋翅片管：如螺旋翅片、H形或碟形翅片等?在熱管內(nèi)有流體，其中有90%的水分，其它則是為優(yōu)化熱傳導(dǎo)的特殊成分。雖然已在常規(guī)電站鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐和冶金、化工、建材等行業(yè)的余熱鍋爐中也有著廣闊的應(yīng)用。但是，在其設(shè)計過程中?主要采用國外引進(jìn)或前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)計算方法，并借助設(shè)計人員的長期設(shè)計經(jīng)驗(yàn)或?qū)τ谝欢ńY(jié)構(gòu)的翅片管束的?；囼?yàn)結(jié)果。目前，國內(nèi)尚無成熟、規(guī)范的各種翅片管束標(biāo)準(zhǔn)計算方法。

對于聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐螺旋翅片管的傳熱計算也是如此。 在國外引進(jìn)或前蘇聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)計算方法中，雖有關(guān)于螺旋翅片管束的傳熱及阻力計算方法，但具體應(yīng)用上有局限性。一方面是結(jié)構(gòu)參數(shù)上，如管束間距、翅片規(guī)格等。例如：表殼、表胚、拉手、模具附件、廚房餐具用品、工藝品、標(biāo)準(zhǔn)件、緊固件、機(jī)械零件加工、銅鎖、鉚釘、鋼釬、釬具的熱擠壓等等。另一方面是未能充分反映燃?xì)廨啓C(jī)排氣的污染特性對傳熱計算的影響。

此外，螺旋翅片管的傳熱特性尚與翅片的焊接方法及焊著率有關(guān)，而國內(nèi)外的翅片管焊接工藝不可避免地存在著一定的差異。上述因素限制了鍋爐制造廠在聯(lián)合循環(huán)余熱鍋爐及其它余熱鍋爐的翅片管受熱面設(shè)計中對于翅片管和受熱面結(jié)構(gòu)與布置的進(jìn)一步優(yōu)化以及翅片管束的國產(chǎn)化，翅片管一定程度上影響了余熱鍋爐的性能與成本。例2：熱管式空氣預(yù)熱器，雖然仍是煙氣加熱空氣，但因煙氣和空氣都是在管外流動，故煙氣側(cè)和空氣側(cè)都可方便地采用翅片管，使傳熱量大大增加。

此外，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)排氣通過螺旋翅片管向管內(nèi)蒸汽傳熱時，盡管螺旋翅片管強(qiáng)化了受熱面的傳熱能力，但也使管外翅片工作在惡劣的高溫環(huán)境中，使得管外螺旋翅片的溫度往往較高，可能超過材料所允許的耐溫極限，造成翅片被燒壞。對余熱鍋爐而言，其高壓過熱器與再熱器受熱面因管w煙氣和管內(nèi)工質(zhì)溫度均較高?如設(shè)計時翅片高度不合理，則螺旋翅片外端的溫度，通常稱為翅端溫度，可能超過翅片材料的允許溫度，從而導(dǎo)致翅片因超溫?zé)龤?，影響余熱鍋爐的運(yùn)行可靠性。 綜上所述，必須對不同結(jié)構(gòu)的翅片管及翅片管受熱面的傳熱與阻力特性、螺旋翅片的溫度分布等進(jìn)行研究，為翅片管的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及翅片管受熱面的優(yōu)化設(shè)計提供設(shè)計計算方法。由于復(fù)合翅片管自身的優(yōu)點(diǎn)，是一種當(dāng)前國際上研究較為廣泛的新型高效傳熱管。

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翅片熱管的工作原理

熱管使用真空封裝的金屬管將熱自一點(diǎn)傳導(dǎo)至另一點(diǎn)。在熱管內(nèi)有流體，其中有90%的水分，其它則是為優(yōu)化熱傳導(dǎo)的特殊成分。其工作原理是：管內(nèi)的壓力極低，所以流體在約攝氐30度時即可蒸發(fā)。低溫時，管內(nèi)有量的水份。水份僅當(dāng)?shù)焦苈返囊欢?、與處理器直接接觸時才會蒸發(fā)，而熱便因此而傳到管路的另一站。在導(dǎo)熱管兩端的平均溫度差可以達(dá)到攝氏8度，根據(jù)內(nèi)含流體物質(zhì)及管路長度有一些差異。所以在以上的復(fù)合翅片管的生產(chǎn)中，應(yīng)采取相應(yīng)的防治措施有效的預(yù)防和控制細(xì)縫的產(chǎn)生，有效的治理裂縫，提高工程質(zhì)量翅片管加工設(shè)備商翅片管加工設(shè)備商翅片管加工設(shè)備商翅片管加工設(shè)備商。對其傳熱效率影響的一個重要因素是熱管安裝的方式：散熱端的管路一定要裝的比吸熱端來得高才能發(fā)揮效用。因此，當(dāng)熱管被彎折向上（即吸熱端跟散熱端呈現(xiàn)90度的差距），這樣的設(shè)置可以達(dá)到d效率的95%以上。

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翅片管束與管箱的選用方式

翅片管束是由多支翅片管按一定規(guī)律排列起來而組成的換熱單元，一個翅片管換熱器可以由一個或多個翅片管束組成。多支翅片管是傳熱的基本元件，管箱或管板是連接翅片管兩端的箱體，彎管或鋼板，當(dāng)翅片管與箱體或管板連接以后，翅片管之間的距離也就固定了，同時，管箱使管內(nèi)的流體形成了連續(xù)的流道，使整個翅片管束得意支撐和固定。同樣也實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)能耗節(jié)省和氛圍風(fēng)致提高的雙贏，他們除了表面差異之外，其散熱結(jié)果也是有很大區(qū)別的，蒸汽在微小的壓差下游向另一端，放出熱量凝結(jié)成液體。

在一個管束中，翅片管排列方式選取非常重要，排列方式有兩種，順排和叉排。順排指的是在氣流方向管子順序排列，叉排是指氣流方向管子交叉排列。

順排流體管外繞流時，受到的擾動較小，換熱系數(shù)較低，但是阻力??；叉排流體管外繞流時，受到的擾動較大，換熱系數(shù)較高，但是阻力隨之變大。當(dāng)對阻力降沒有嚴(yán)格限制時，可優(yōu)先選用叉排排列，當(dāng)要求阻力降很小時，應(yīng)優(yōu)選選取順排。

如果管束的排列形式及管間距的選取，主要是考慮管外流體的換熱要求而定，那么管箱的形式和結(jié)構(gòu)主要考慮管內(nèi)流體的壓力和換熱要求。

1.若管內(nèi)流體的壓力較高，一般選用大直徑的圓管作為管箱，一般在鍋爐應(yīng)用上選用為多。

2.空冷器應(yīng)用上一般采用方形箱體，這樣可以同時連接多排翅片管，當(dāng)管內(nèi)蒸汽凝結(jié)時，需要有大的蒸汽空間，一個管箱和多排管子相連是必要的。

3.當(dāng)管內(nèi)流體的進(jìn)出口溫度相差很大時，管箱可能會因?yàn)楣芘诺臒崤蛎洸煌冃?，適宜采用分解式管箱。

4.除管束排和后排需要采用相應(yīng)的管箱連接外，其它h采用彎管一對一連接，這樣使用可以提高換熱效率，減少流體的流動阻力，彎管可以“吸收”熱膨脹而產(chǎn)生的變形。