翅片的形式,到目前为止已出现以下几种:平直翅片、多孔翅片、锯齿翅片、波纹翅片、钉状翅、百叶窗翅片、片条翅片等。常用的有平直翅片、多孔翅片、锯齿翅片和波纹翅片。
早期研究主要是以实验为主,但是昂贵的模具费用使得这种研究的代价很大,因此,这种研究往往滞后于商业生产。随着计算技术的日益发展,以计算机流体动力学数值模拟为研究手段的研究方法发挥了越来越大的作用,用这种方法能够在产品定型前进行优化。
(1)平直翅片
研究发现,翅片间距对传热系数有显著的影响,而管排数对空气压降几乎没有什么影响。在研究此问题时指出,边界层的发展是制约单排管换热特性的重要因素。经对板间通道进行了三维数值模拟,发现只要翅片间距足够小,管子后漩涡将被翅片的壁面效应所抑制,此时整个流场将处于层流状态。借助可视化实验技术,研究发现翅片间距对流动及传热行为的影响趋势,翅片间距存在强化传热的j值。
(2) 波纹翅片及冲缝片
对波纹翅片通道内传热机理进行的研究,发现存在临界雷诺数Re,管排数对传热影响趋势与平直翅片相反,但变化的量值比平直翅片管束要小的多。
(3) 百叶窗翅片
国外对百叶窗翅片进行了实验研究并得到传热与流阻的关联式。对椭圆管、圆管百叶窗换热器进行的数值模拟研究,结果表明,管子背风侧的换热恶化,百叶窗的窗片前缘效应在强化传热中起到重要作用,对比椭圆管与圆管的总体换热效果,发现椭圆管的强化传热能力没有人们以前预想的好。
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?市面上的翅片管有哪几种
翅片管的作用简单来说就是换热,而现今工业机械当中能见到的翅片管有五种,它们运用的位置以及结构上都有着不同点,下面翅片管小编就给大家介绍一下目前市面上的五种翅片管:
翅片管
1、三辊斜轧整体型螺旋翅片管:三辊斜轧整体型螺旋翅片管其生产原理如图1.8所示,在光管内衬一芯棒,经轧辊刀片的旋转带动,无缝钢管通过轧槽与芯头组成的孔腔在其外表面上加工出翅片。这种方法生产出的翅片管因基管与外翅片是一个有机的整体,因而不存在接触热阻损失的问题,陕西纯铜翅片管,具有较高的传热效率。三辊斜轧法与焊接法相比,该生产线具有生产,原材料耗用低,且生产的翅片管换热率高等优点。
2、钎焊螺旋翅片管:钎焊螺旋翅片管的加工分两步进行。首先,将钢带平面垂直于管子轴线按螺旋线方式缠绕在管子外表面上,并把钢带两端焊在钢管上固定,然后为消除钢带和钢管接触处的间隙,用钎焊的方法将钢带和钢管焊在一起。此种方法因其造价昂贵,故常用另一种方法,纯铜翅片管供应商,即将缠好钢带的管子放进锌液槽内进行整体热镀锌来替代。采用整体热镀锌虽然镀液不见得能很好地渗进翅片和钢管之间的间隙,但在翅片外表面和钢管外表面却形成了一个完整的镀锌层。采用整体热镀锌的螺旋翅片管,因为受到镀锌层厚度的限制,加之锌液不可能全部渗人间隙内,所以,翅片与钢管的结合率仍不高。另外,锌的传热系数比钢小,故传热能力低。锌在酸及碱、硫化物中极易遭受腐蚀,因此,用镀锌螺旋翅片管不适于制作空气预热器。
3、套装翅片:套装翅片工艺是预先用冲床加工出一批单个的翅片,然后用人工或机械方法,按一定的距高,靠过盈将翅片套装在管子外表面上。它是应用早的一种加工翅片管的方法。由于套装工艺简单,技术要求不高,所用设备价格低廉,又易于维修,所以,至今仍有不少工厂在采用。用人工方法套装的称为手工套装。它是借助工具,依靠人的力量将翅片一个个压人的。这种方法因为翅片的压人力有限,故套装的过盈量小,翅片容易产生松动现象。机械套装翅片是在翅片套装机上进行的。由于翅片压人是靠机械冲击力或液体压力,压入力大,所以,纯铜翅片管经销,可采用较大的过盈量。
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通常情况下,翅片管换热器的间距与片高主要是影响着翅化比,翅化比和管内外介质的膜传热系数有很大的关系。如果管内外膜传热系数差异较大,应选择翅化比比较大的翅片管,如蒸汽加热空气。当一侧介质存在相变的情况下,传热系数的差异会较大,如冷热空气的交换,当热空气降低到l点以下,可以采用翅片管换热器。在无相变的空气与空气的换热情况下,或者水与水的热交换,通常以裸管比较适合。当然也可以采用低翅片管,因为此时属于弱给热系数,强化其中的任意一侧都是具有一定的效果的。不过,过大的翅化比作用并不明显,情况是管内外接触面积同时强化,可以采用螺纹管或槽纹管。
翅片的片距主要是考虑积灰,结尘,易清洗等因素,同时需严格符合设备对压力降等要求。排列时,管与管之间的间距不易过大,一般>1mm以上适合布管即可。在换热的过程中,空气在流经翅片管换热器时,纯铜翅片管厂,主要是翅片正反二个面参与换热。二支翅片管中间部位只有少量的辐射传热,换热效果不明显。此部位由于无翅片,无阻力,空气容易穿透。在空气加热的过程中,未经换热的冷空气会与从翅片中间穿过的已加热热空气形成中和,反而降低了换热的效果,对比国外的翅片管换热器,管间距仅比翅片外径大0.5mm,可见翅片管排列时,管间距的重要性。
翅片管换热器的管排列应尽量按正三角形交叉排列。经过首排时的热风,在第二排遭遇阻力,有一定的回弹风,这样整个翅片管360°换热就不存在死角的现象。所以,应该避免等腰三角形排列,尽量不使用正方形排列,除非有特殊的要求。
空气侧的压降在设计中是个非常重要的参数,这和翅片管的排列有很大的关系,翅片管排列设计时应计算窄隙流通面与迎风面的比值,从而根据迎面风速计算出空气质量流速,在对于不同温度空气的动力黏度,求出摩擦系数。
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