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内展翅片管换热器应用现状简析

目前广泛应用的换热器主要有:列管式、螺旋板式、板式和肋片(外翅) 式等几种。在这些换热设备中,热量由高温流体传给低温流体过程中的主要阻力(热阻) 来自于以下几个方面:两侧介质与换热管内、外壁之间的对流换热热阻、管壁本身的热阻以及两侧介质的污垢热阻,一般换热器都采用金属薄壁作为换热面,这样管壁本身的热阻就是非常小的,强化换热的潜力不大。这样强化换热器的换热性能主要就是要强化两侧介质与换热管内、外壁之间的对流换热热阻。所以我个人认为判别翅片管换热器换热效果的好坏的定性标准是：各分路是否在满足了过热（冷）度的基础上达到了出口温度的相对均匀性。

根据传热学可知,强化传热过程,提高传热速率,可从以下几方面采取措施:

(1) 增大传热面积———增大传热面积是加大单位时间传热量的有效方法之一,这常用于传热膜系数小的流体这一侧,一般采用翅片管或翅片壁面。

为使热量充分交换,热交换器要有足够的换热面积,但过多的换热面积是不恰当的,因为它提高了设备费用,而在冷热流体量一定时的换热量并不随换热面积增大而成正比的增大。

(2) 提高传热温差———为得到较高的传热温差,应尽量选用逆流操作,只是在防止终过热或过冷时才采用并流。

提高传热温差的另一种方法是提高加热流体的温度或降低冷却用流体的温度,但这往往受到客观条件的限制。高温和低温在工业技术上都有可能获得,但从经济角度和节约能源考虑,生产中很少采用过高温度或低温冷冻。

(3) 提高传热系数K———提高传热系数K的

数值取决于各项热阻总和的大小。当两侧流体的热阻相差悬殊时,应尽量减少传热膜系数α值小的一侧流体的热阻,如加大该侧流体的流速,促进该侧流体的湍流程度等。若两侧流体的α值相近并均较小,则应同时设法减少两侧热阻。此外，这一种翅片，在应用上还是非常广泛的，其主要的，是为加热和冷却这两个领域，是应用较多的。此外如果管壁有污垢,具有较大的热阻,需要予以清洗。

提高传热效率的另一措施是选择传热膜系数高的载体,如采用熔盐、液态金属等。在通常情况下,外界客观条件受到限制,提高传热温差几乎在现实设备运行中不予采纳。

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?翅片管常年使用的好处是什么呢？

翅片管常年使用的好处是什么呢？

翅片管是用直径较小的紫铜管穿上铝翅片，排成2至8排制成管束。冷热水在管内为蛇形往复流动，空气在管外翅片间穿行，同时被加热或冷却。翅片采用整体式翅片形式，翅片片型有平板型、型（其中，波纹板应用多）及开缝型（如条缝型、百叶窗型等）。

　　不同翅片形式的换热器，其空气侧换热系数及阻力特性均有所差异。大量的实验发现：在获得好的热交换特性的同时，不可避免地造成了摩阻的增加。在给定的热交换器尺寸和风机运行曲线下，压力损失的提高必然造成空气流速的降低，并进而使空气与翅片壁面之间的传热温差降低。其次，空调工程中所使用的大部分换热器都是干、湿工况交替运行的，而不同翅片换热器在湿工况下的换热及阻力特性与干工况下相比，有很大差异。至于，铜管铝翅片管的使用细节，主要是有两个，一是产品表面的光洁度，以及其耐磨性。因此，如何正确选用翅片形式，对热交换器实际工作特性的影响不容忽视，z好的是在换热与阻力损失之间找到一种折衷的方案。

　　弧形百叶窗翅片的z优，其次为矩形百叶窗型、板型、波纹板型。究其原因为，光直翅片中，连续稳定的粘性层流层妨碍了流体与翅片的换热；而且，在质量上，可以有所降低，使其质量变轻，方便来进行使用等，如果在同等散热量条件下的话。波纹翅片***了连续稳定的粘性层流层，所以换热系数增大了；而开缝式翅片，不仅***了连续稳定的粘性层流层，而且大大增加了流道中的紊流度，从而使换热系数进一步增大。方形百叶窗和弧形百叶窗均是在翅片上开翻边槽，以此强化气流扰动，增强换热。翅片管的开槽是沿着铜管外壁进行的，这样的好处是气流可以在百叶窗型翻边的诱导下更大面积的冲刷到管后部，即减小铜管后部的尾流区域，强化换热。

　　翅片管可极大地改善热交换性能，特别是弧形百叶窗翅片可获得非常高的换热系数，几乎是波纹片的两倍。但引起的阻力损失也较大；影响大小与条缝高度有关。比如X1（开缝宽度为1mm）型翅片换热器，其换热特性与其他高度的相比并无明显提高，但阻力特性增长却比较明显，因此，百叶窗条缝高度应严格控制。如何判定翅片管散热量的高低,说起来有点摸头不着，因为翅片管散热量的多少是一个虚拟的量，并没有现场数据展示给你看，如果不经过测量、计算或安装位置不当的话，很容易就影响到供暖。

?铜铝复合散热器与钢制散热器比有哪些优点？

铜铝复合散热器以铜管作通水部件，耐蚀能力强，使用寿命能达到20年以上。按***标准《工业循环冷却水处理规范要求》，碳钢管壁的年腐蚀率应小于0.125mm/a；而铜、铜合金管壁的年腐蚀率应小于0.005mm/a。亦即铜管的耐蚀能力约为碳钢管的25倍。即是用壁厚为0.5mm的铜管也相当于壁厚12.5mm碳钢管的耐蚀年限。为了防止蒸汽产品受到污染，在选用列管式翅片管对蒸汽进行冷凝时，要尽量使汽走管程冷却水走壳程。

（2）、焊接工艺简单,焊接点少,焊缝不用打磨；

（3）、单柱散热量高，性价比和钢制散热器差别不大；

（4）、金属热强度高；

金属热强度是指单位重量的金属在温差为1℃时的标准散热量。

散热器的金属热强度越高，说明其散热器性能越好。铜铝复合散热器的金属热强度能达到2.2-2.6W/（kg·℃），是钢制散热器的2-3倍。

散热器类型

钢制柱型散热器

铜铝复合散热器

金属热强度q

0.6-1.3W/（kg·℃）

2.2-2.6 W/（kg·℃）

附：钢制散热器与铜铝复合散热器金属热强度比较表：

（5）、对水质要求低，使用环境范围广。

钢制柱型散热器与铜铝复合散热器使用环境比较表：

热媒为热水，工作压力不大于1.0MPa，热媒温度不大于95℃

产品

类型

型材

厚度

热媒的

PH值

溶解氧

含量

CLˉ

SO42-

腐蚀

方式

钢制

散热器

壁厚≥1.5mm

10～12

≤0.1mg/ l

≤300mg/l

∕

氧腐蚀

宜满水***

铜铝

复合

立管壁厚≥0.6mm，联箱管壁厚≥0.8mm

7～12

≤100mg/l

电化学腐蚀

忌不同金属混装

钢制散热器使用环境要求：

以热水为热媒，工作压力不大于1.0MPa，热媒温度不高于95℃，热媒的PH值应在10～12，氯离子含量不应大于300mg/l，溶解氧不应大于0.1mg/l。其他水质标准应符合GB1576、HG/T3729工业锅炉水质的要求。

铜铝散热器使用环境要求：

以热水为热媒，工作压力不大于1.0MPa，热媒温度不高于95℃，热媒的PH值在7～12，氯离子、***根离子含量分别不大于100mg/l。其他指标应根据采暖系统供水情况，分别符合GB1576、HG/T3729标准中关于供暖系统水质的规定。

（6）、使用寿命长。

实践证明：铜铝复合散热器，可以在PH=7～12、不除氧的水质中使用：在高硬度水质中使用具有15年以上的使用寿命；在PH≤10的中、低碱度水质中使用，可有30年以上的使用寿命；在除氧水质中使用，寿命更长。

而钢制散热器只能在PH=10～12，溶解氧含量不大于0.1mg/l的环境中使用，主管壁厚1.5mm，使用寿命5年；主管壁厚2.0mm，使用寿命7年；所以想要提高散热器的散热量，也可以从这方面着手，应该会有明显改善的。主管壁厚2.5mm，使用寿命10年。且其他水质标准应符合GB1576、HG/T3729工业锅炉水质的要求，若供暖水质达不到以上要求，寿命更短。

翅片管散热器如何选用材质？

翅片管散热器材质的选择决定了换热器的寿命及设备的成本，当我们根据使用工况来选择材质时，才能选择到性价比高的散热器，从而降低企业的生产成本。

翅片管散热器外部的翅片部分一般是走的流动的空气或者烟气。当时空气且无过多水分并我腐蚀介质时，翅片材质选用导热性能好的铝；当流动介质是烟气且带有腐蚀成分时一般选择不锈钢或者ND钢做为翅片材质。

翅片管散热器管内流动的介质一般是蒸汽，水，导热油，乙二醇等。一般工况下介质无腐蚀，工况良好情况下是选用碳钢作为基管。