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湖北化工機械如何強化翅片管式換熱器換熱性能

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發(fā)布時間：2019-01-19

蓄熱式換熱器則依靠固體填充物組成的蓄熱體傳遞熱量,冷熱流體依次交替的流過由蓄熱體組成的流道。當(dāng)熱流體流過時,把熱量儲存于蓄熱體中,其溫度逐漸升高,而當(dāng)冷流體流過時,蓄熱體因放出熱量溫度逐漸降 低,如此反復(fù)進行。

　　換熱器按照其工作原理可分為間壁式、混合式和蓄熱式三類。

　　間壁式換熱器,熱流體和冷流體間有一固體壁面,兩種流體被固體壁面隔開,彼此不接觸,熱量的傳遞必須通過壁面。

　　混合式換熱器依靠冷、熱流體的直接接觸而進行換熱,換熱后理論上應(yīng)變成同溫同壓的混合介質(zhì)流出。

　　蓄熱式換熱器則依靠固體填充物組成的蓄熱體傳遞熱量,冷熱流體依次交替的流過由蓄熱體組成的流道。當(dāng)熱流體流過時,把熱量儲存于蓄熱體中,其溫度逐漸升高,而當(dāng)冷流體流過時,蓄熱體因放出熱量溫度逐漸降 低,如此反復(fù)進行。

　　下面我們主要談的是間壁式換熱器，通過實驗數(shù)據(jù)對其進行熱力對比計算。

　　提高換熱器換熱性能的途徑

　　傳熱方程是Q = KAΔt，很多研究者研究的主題方向是提高傳熱系數(shù)K。對強制循環(huán)空氣冷卻器,采取有效措施降 低空氣側(cè)的傳熱熱阻或在制冷劑側(cè)采用選擇供液方式,控制供液量,或采用高 效傳熱管可明 顯提高傳熱系數(shù)。另外提高流體的流速可以增大傳熱系數(shù),但流動阻力也相應(yīng)增大,因此通過增大流體的流速以增強傳熱系數(shù)K 有一定的限度。此外增強傳熱可通過增加傳熱面積實現(xiàn),但增加傳熱面積不應(yīng)靠 加 大整體設(shè)備的尺寸來實現(xiàn),而應(yīng)從設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)來考慮。

　　增加傳熱面積總體上分為兩種途徑:管外表面的擴大和管內(nèi)表面積的擴大。

　　目前管外表面積的增加主要是在管外加翅片或擴展表面即肋化表面,它是通過附加肋片擴大傳熱面積來減少對流換熱熱阻,從而達到強化傳熱的目的。

　　可通過下列途徑來增大設(shè)備單位體積的有效傳熱面積:

　?、賯鬟f面采用擴展面,如在對流傳熱系數(shù)較小一側(cè)的熱傳遞表面上附加翅片、筋片、銷釘?shù)?

　?、谠龃笤袩醾鬟f表面,如將表面處理成憎水性覆蓋層、多孔性覆蓋層、雙波紋狀管等

　?、墼趽Q熱器中管子的強化方面主要是異型管的開發(fā),從而達到增加傳熱面積的目的。異型管的種類包括螺旋槽紋管、橫紋槽管、縮放管、波節(jié)管、旋流管、粗糙表面管、螺旋扁管。

　　通過對翅片管式換熱器的結(jié)構(gòu)進行改進與優(yōu)化設(shè)計,然后對其換熱性能與改進前換熱器進行對比計算,結(jié)果是改進后的換熱器的傳熱系數(shù)得到了提高。

　　一、調(diào)整換熱器的翅片間距,設(shè)計成為變翅片間距。

　　當(dāng)氣流通過蒸發(fā)器時,由于空氣中的水蒸氣不斷地在翅片管表面沉積,空氣由于除 濕作用相對濕度降 低,沿氣流方向翅片盤管表面結(jié)霜量是遞減的,如果采取變片距結(jié)構(gòu),可以在結(jié)霜條件下保持其較高的傳熱效率,并延長其沖霜時間。當(dāng)蒸發(fā)器采用變翅片間距結(jié)構(gòu)時,實際上已構(gòu)成了翅片的錯列分布,當(dāng)空氣橫掠錯列翅片時,翅片的交錯分布使得上游翅片對下游翅片有繞流作用,由于前面翅片的繞流,翅片的前半部分換熱加強,后面的翅片的分布又使得流道變窄,流速提高,翅片后半部分的換熱也得到強化。

　　由于該結(jié)構(gòu)形式實際為錯列翅片,當(dāng)流體縱掠翅片時,氣流在上游翅片先受到擾動,因此在前幾排管上的翅片換熱加強,當(dāng)氣流流經(jīng)后幾排管子時,由于流通截面迅速變窄,流速提高,使流體在原有的基礎(chǔ)上又進一步受到擠壓,擾動更加劇烈,因此通過后加上的一組翅片,使換熱也得到了強化。

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