葉片間距。品質好的翅片管換熱器有多個翅片,每個翅片都有固定的間距,間距的寬度會影響翅片換熱器的傳熱效果對于受渦流影響的換熱器型,隨著翅片間距的減小,傳熱性能會有所提高。但當風速較大、管排數較大時,翅片間距對傳熱系數的影響可以忽略。
翅管行數。對于扁平翅片管換熱器,當管排數大、翅片間距小、雷諾數低時,管排數對傳熱特性影響很大。這是由于邊界層的影響,傳熱系數會隨著管排數的增加而降低。對于波紋翅片換熱器,當雷諾數較高時,傳熱系數會隨著管排數的增加而增加。
管徑。如果采用平翅片管換熱器,換熱管直徑越大,管后無效面積越大,因此管徑直接影響換熱效果,管徑越小,換熱效果越好。此外,如果其他類型的翅片管換熱器采用小直徑,可以提高管外傳熱系數,降低壓降損失。
根據換熱量的計算公式Q=KFΔt式中,K為換熱器的總換熱系數,F為換熱器總換熱面積,Δt為計算溫差或對數溫差。
所以,理論上說換熱量就是受這三個參數影響的,具體而言:
1、K值主要取決于換熱流體的放熱系數(如水和空氣的放熱系數就差別很大);換熱流體的流動狀態(如流速、是層流還是穩流等);換熱器污垢熱阻(與運行時間和維護程度有關)、換熱器本身材料的導熱系數(是銅的還是鋁的)、等等。
2、F值主要取決于換熱器的形式和強化換熱措施,如翅片管式換熱器通過設置翅片使其總換熱面積大大增加。
3、Δt值主要取決于兩種換熱流體的進出口溫度,同時也與換熱器是順流式和逆流式等形式有關。
至于具體措施來說,增強換熱器換熱效果,一般有以下方式:
一、擴展傳熱面(如前面所說的加翅片)
二、改變流動狀況(包括增加流速、流道中插入物體增強擾動、采用旋轉流動裝置、采用射流方法噴射傳熱表面等)
三、改變流體物性(包括氣流中添加少量固體顆粒、蒸汽或氣體中噴入液滴等)
四、改變表面狀況(包括增加粗糙度、改變表面結構、表面涂層等)
五、改變換熱面形狀和大?。ㄈ缫詸E圓管代替圓管)
六、改變能量傳遞方式(如在流道中放置對流輻射板)
七、靠外力產生振蕩強化傳熱(包括機械或電的方法、聲波或超聲波方法、靜電場方法等)
應有四個方面的因素:傳熱動力、傳熱阻力、傳熱面積、傳熱時間。
傳熱動力主要由溫差、介質流動狀態、介質流向等決定;
傳熱阻力主要受材質、維護保養決定的結構情況等影響;
傳熱面積主要受傳熱面光潔度(或叫粗糙度)、管束形式、管束形狀等影響;
傳熱時間主要由換熱器形式、換熱器介質流通路徑、換熱器介質流通量與流通面積之比決定!
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