在換熱器中,很多時候傳熱兩側流體的換熱系數大小不平衡,通常我們會在換熱系數小的一側加裝翅片。這是為什么呢?翅片管又是什么?結構什么樣?應用原則是什么?
什么是翅片管?
翅片管,又叫鰭片管或肋片管。顧名思義,翅片管就是在原有的管子表面上(不論外表面還是內表面)加工上了很多翅片,使原有的表面得到擴展,而形成一種獨特的傳熱元件。
為什么要采用翅片管?在原有表面上加工上翅片能起到什么作用呢?
翅片管換熱器的結構與一般管殼式換熱器基本相同,只是用翅片管代替了光管作為傳熱面。這使得其結構更加緊湊,換熱面積增加,可以加強換熱。 什么情況時,選用翅片管呢?

有幾個原則:
(1)管子兩側的換熱系數如果相差很大,則應該在換熱系數小的一側加裝翅片。
例1:鍋爐省煤器,管內走水,管外流煙氣,煙氣側應采用翅片。
例2:空氣冷卻器,管內走液體,管外流空氣,翅片應加在空氣側。
例3:蒸汽發生器,管內是水的沸騰,管外走煙氣,翅片應加在煙氣側。
應注意,在設計時,應盡量將換熱系數小的一側放在管外,以便于加裝翅片。
(2)如管子兩側的換熱系數都很小,為了強化傳熱,應在兩側同時加裝翅片,若結構上有困難,則兩側可都不加翅片。在這種情況下,若只在一邊加翅片,對傳熱量的增加是不會有明顯效果的。
例1:傳統的管式空氣預熱器,管內走空氣,管外走煙氣。因為是氣體對氣體的換熱,兩側的換熱系數都很低,管內加翅片又很困難,只好用光管了。
例2:熱管式空氣預熱器,雖然仍是煙氣加熱空氣,但因煙氣和空氣都是在管外流動,故煙氣側和空氣側都可方便地采用翅片管,使傳熱量大大增加。
(3)子兩側的換熱系數都很大,則沒有必要采用翅片管。
例1:水換熱器,用熱水加熱冷水時,兩側換熱系數都足夠高,就沒有必要采用翅片管了。但為了進一步增強傳熱,可采用螺紋管或波紋管代替光管。 例2:發電廠冷凝器,管外是水蒸汽的凝結,管內走水。兩側的換熱系數都很高,一般情況下,無需采用翅片管。
翅片管散熱器是以冷媒冷卻空氣、以熱媒加熱空氣、以冷水回收空氣余熱,等換熱裝置中的主要設備通入高溫水,蒸汽或高溫導熱油可以加熱空氣,通入鹽水或低溫水來冷卻空氣。翅片管散熱器它可以廣泛應用于機械、紡織、印染、電子、食品、除濕、烘干、冷凝等領域中。
翅片管散熱器分為:空氣冷卻、風冷散熱、水冷散熱、熱管散熱四種方式,下面詳細介紹下這四種方式:
翅片管散熱器空氣冷卻也稱自然冷卻,一般是將電子元器件的發熱核心部位與型材散熱器相接觸,通過空氣的自然對流方式傳導出來。它的優點是結構簡單、安裝方便并且成本低廉。缺點是散熱功率低。
翅片管管風冷散熱是目前最普遍的散熱方式,一般是將電力電子元器件的發熱核心部位與散熱器相接觸將熱傳導出來,然后再通過風扇轉動,來加強空氣的流動,通過強制對流方式將散熱片上的熱傳至環境,它的優點是:結構簡單、價格低廉、安全可靠、技術成熟。
水冷散熱是利用水泵驅動水流經過熱源,進行吸熱傳遞,它的優點:水冷散熱效率高、熱傳導率為傳統風冷方式的二十倍以上,可以解決幾百至數千瓦的散熱問題,是風冷效果所不能比擬的。因為即使是散熱效率最高的渦輪風冷散熱,水冷散熱因為沒有風扇,所以不會產生振動現象,也無風冷散熱的高噪音。
翅片管散熱器熱管散熱:熱管是種具有極高導熱性能的新型傳熱元件,它通過封閉管內液體的蒸發與凝結來傳遞熱量,熱管散熱技術具有散熱效果好,熱阻相對小,使用壽命長,傳熱快的優點。熱管的熱導旭普通金屬的一百倍以上;傳熱方向可逆,不管任何一端都能成為蒸發端的和冷凝端;優良的熱響應性。熱管內汽化的蒸汽能以接近音速的響傳輸,從而有效的提高了導熱效果;且無功耗、無噪音、符合工業“綠色環保”要求。
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