所有换热器都要设置排液口和排气口,因此,须确定排液口和排气口的合适位置和大小。可能还需要设置其它的孔,以供安装压力表和热电偶等用。
接管和撞击保护
流体通过接管进出换热器这些接管横截面相等,焊接在壳体和管道上。接管的大小必须合适,应该清楚管束会部分挡住孔隙。当高速流体进入壳体时,需要撞击保护装置防止管子冲蚀和振动。撞击保护装置的形式包括:1冲击板2防冲杆3环形分布器。
流体性质与分配
要决定何种流体走壳程、何种流体走管程需要考虑一下因素:
腐蚀性:如果管程走腐蚀性流体,较少需要抗腐蚀性合金或镀层金属。
结垢性:管内流速能较好地控制,提高流速可以减少结垢,让结垢性流体走管内可以较少结垢。
可清洗性:壳侧难于清洗;因为有旁路,化学清洗法通常不适合清洗壳侧,要求走较清洁的流体;直管不需要移动管束即可用物理方法清洗;化学清洗法通常比较合适于管侧清洗。
温度:操作温度高需要昂贵的合金材料,如果热流体走管程则需要较少的合金组件压力:高压流体走管程需要较少的高压组件,壳体厚度也可以减少。
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纯铜翅片管有针对性的采取一些措施
纯铜翅片管是以水作为冷却介质,靠水的温升带走冷凝热量。水冷式冷凝器具有传热、结构紧凑的特点。目前,由于水资源短缺,水冷式冷凝器中使用的冷却水普遍循环使用,其主要缺点是需要设置专门的冷却水循环系统,初投资高,水处理费用大。常用的水冷式冷凝器有卧式壳管式、立式壳管式和套管式等型式。在大中型空调制冷装置及工业制冷中一般均采用水冷式冷凝器,其中又以壳管式冷凝器常用。在壳管式冷凝器中,制冷剂通常在管外冷凝,水在管内流动。目前使用的壳管式冷凝器有光管管束与滚压低翅片管(即螺旋管)两种。一般,氨用卧式壳管式冷凝器多采用光管管束,氟里昂冷凝器多采用滚压低翅片管。
翅片管散热量的高低如何判定?翅片管散热量的多少是一个虚拟的量,生产翅片管的设备,是看不着摸不着的,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。所以我们可以有针对性的采取一些措施,比如增加散热器的翅片管数量,因为单位时间内流过散热器的水流量是不变的,那么在散热器的外壁上加翅片管辅助,就可以达到提高散热量的效果了。现在翅片管散热器材料,都存在一定的热阻率,它与散热量是成反比的,也就是说热阻率越高,散热量越低。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。 除此之外,由于散热器主要是辐射散热和对流散热,所以如果空气内流通不畅,热量散发的就会比较慢。对于这样的问题,通过改善房屋内空气流通状况也不失为一个很好的方法。比如可以将散热器安装在窗户附近,主要冷空气进来就可以直接被加热了,达到理想的效果。
对于直平的翅片管来说,研究人员发现翅片间距对传热的影响依赖于临界雷诺数Re,当翅片间距增加,换热下降,阻力减少,且2排管的性能优于3排和4排。所以相对来说双排管整体翅片的数值模拟,可以得到了速度与压力场分布,从而传热随其纵横间距的增大而减小,横向管距越小,海南翅片管,纵向管距越大,场协同性越好;而这种的翅片管,价格相对来说也是较实惠的。而对于波纹翅片管来说,翅片间距的影响受控于管排数,翅片间距越小,阻力系数f越大,而且管排数对阻力系数的影响很小,翅片间距对传热的影响忽略不计,但对阻力影响较大,生产翅片管厂家,所以这与规格的相关性也是非常大的。
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在翅片管换热器的设计过程中,通常对管内介质流速的选择要求偏低,基本都是按经验值估算。在所有的换热器设计中,应尽量避免出现层流状态,层流状态时的传热系数与湍流状态时的传热系数差异很大。
在传热学中,规定雷诺数Re<2000为层流,2000<Re<4000为过渡流, Re>4000为湍流,而在翅片管换热器的设计中,我们认为Re<2300为层流,2300<Re<10000为过渡流, Re>10000为湍流。例;空气-空气热交换,换热管直径25mm,管内空气温度由20℃升高到100℃,求流速多少时才能让雷诺数达到10000。
空气定性温度;(20+100)/2=60℃,查60℃的空气特性;
密度1.06kg/m3,粘度2.01X10-5pa?s
解;10000/(0.025*1.06/2.01*100000)=7.6m/s
同样,翅片管设备生产厂家,我们也可以计算其它介质在翅片管换热器中的合理流速,把雷诺数控制在一定的范围,确保介质处于旺盛湍流状态,让翅片管换热器的设计更为经济合理。
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