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空氣側(cè)膜傳熱系數(shù)較低的影響
由于空氣的比熱小,僅為水比熱的四分之一,因此,若傳熱量相同,冷卻介質(zhì)溫升相同,則所需的空氣量將為用水量的4倍。再考慮到空氣的密度遠(yuǎn)小于水的密度,則相對(duì)于水冷卻器,空氣冷卻器的體積是很大的。另外,空氣側(cè)的膜傳熱系數(shù)很低,導(dǎo)致光管空冷器總傳熱系數(shù)也很低,較水冷卻器的傳熱系數(shù)低10~30倍。為抵消空氣側(cè)膜傳熱系數(shù)較低的影響,一般采用擴(kuò)張表面的翅片管(其翅化比為10~24),或采用濕式空冷器和聯(lián)合空冷器。
翅片管機(jī)又叫“翅片管軋機(jī)”,是將不同規(guī)格的鋁管內(nèi)襯銅管或鋼管(亦稱基管),通過機(jī)組內(nèi)刀具進(jìn)行軋制復(fù)合,一次性擠壓成型肋片,目的是達(dá)到增加換熱面積之效果。
設(shè)計(jì)出浮頭式熱換器的結(jié)構(gòu)
這樣設(shè)計(jì)其實(shí)有著非常重要的性能。因?yàn)槠淠転闄z修、清洗提供方便。如果該設(shè)備的結(jié)構(gòu)是非常復(fù)雜的,那么就會(huì)出現(xiàn)各種問題。首先安裝就是一個(gè)問題,人們必須非常小心,否則就容易出現(xiàn)部件被毀的情況。這樣是非常不利于設(shè)備的正常工作。
在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮浮頭管板的外徑Do。該外徑應(yīng)小于殼體內(nèi)徑Di,一般推薦浮頭管板與殼體內(nèi)壁的間隙b1=3~5mm。這樣,當(dāng)浮頭出的鉤圈拆除后,即可將管束從殼體內(nèi)抽出。以便于進(jìn)行檢修、清洗。浮頭蓋在管束裝入后才能進(jìn)行裝配,所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮保證浮頭蓋在裝配時(shí)的必要空間。
只有合理的設(shè)計(jì)出浮頭式熱換器的結(jié)構(gòu),那么就能保證其安裝、使用的順利,終能獲得比較好的性能。
提高翅片管式換熱器熱力性能的方法
對(duì)翅片管式換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn),并采用TESCOR平臺(tái)—換熱器性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)改進(jìn)前后的換熱器的熱力性能進(jìn)行了測(cè)試。 提出了強(qiáng)化翅片管式換熱器換熱性能的兩種方法:一種是將低溫工況下易結(jié)霜的換熱器(蒸發(fā)器)翅片管設(shè)計(jì)成變間距翅片結(jié)構(gòu),使其既增加了管內(nèi)翅片的傳熱面積,又提高了管內(nèi)氣流的流速;另一種是將空調(diào)工況下的換熱器的等螺距內(nèi)螺紋管設(shè)計(jì)成變螺距內(nèi)螺紋管,以增加管內(nèi)氣流的擾動(dòng),提高傳熱系數(shù)。并對(duì)用這兩種方法改進(jìn)后的換熱器的熱力性能進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果表明,其傳熱系數(shù)分別提高了9 8%和3 82%。
目前,國內(nèi)外普通且應(yīng)用的是間壁式,其它類型換熱器的設(shè)計(jì)和計(jì)算常借鑒于間壁式換熱器。對(duì)換熱器的的研究主要集中在如何提高其換熱性能。文中作者提出了強(qiáng)化翅片管式換熱器換熱性能的方法,對(duì)翅片管式換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)。采用TESCOR平臺(tái)—換熱器性能實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)改進(jìn)前后的換熱器的熱力性能進(jìn)行了測(cè)試,并運(yùn)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行了熱力對(duì)比計(jì)算。
換熱器強(qiáng)化傳熱的主要方法
換熱器強(qiáng)化傳熱的主要方法:
一是采用增大傳熱表面的結(jié)構(gòu),如
1.換熱器采用翅片管,釘頭管,螺紋管,波紋管等
2.管表面進(jìn)行機(jī)械加工:螺環(huán)管、螺旋槽管、螺紋管等
3.換熱器采用小管徑管子,可增加相同管板面積上的布管數(shù),增大傳熱面積
二是增加流體在換熱器內(nèi)的流速,可以大大提高其傳熱系數(shù),如:
1.增設(shè)擾流子,如在管中插入螺旋帶,管外設(shè)置折流板,假管等。
2.增加換熱器管程或殼程數(shù)目。
另外,采用導(dǎo)熱性能良好的材料來制造換熱器,做好換熱器防腐防垢措施,及時(shí)清垢等都是提高傳熱效果的手段。