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        FIN散熱翅片
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        空氣換熱器翅片形式的選擇

        2019-05-22

        在空調工程中,空氣的加熱和冷卻處理過程中大量用到的翅片管換熱器采用盤管形式,傳熱管束是用直徑較小的紫銅管穿上鋁翅片,排成2至8排制成管束。冷熱水在管內為蛇形往復流動,空氣在管外翅片間穿行,同時被加熱或冷卻。翅片采用整體式翅片形式,翅片片型有平板型、皺紋型(其中,波紋板應用最多)及開縫型(如條縫型、百葉窗型等)。

        不同翅片形式的換熱器,其空氣側換熱系數及阻力特性均有所差異。大量的實驗發現:在獲得好的熱交換特性的同時,不可避免地造成了摩阻的增加。在給定的熱交換器尺寸和風機運行曲線下,壓力損失的提高必然造成空氣流速的降低,并進而使空氣與翅片壁面之間的傳熱溫差降低。其次,空調工程中所使用的大部分換熱器都是干、濕工況交替運行的,而不同翅片換熱器在濕工況下的換熱及阻力特性與干工況下相比,有很大差異。因此,如何正確選用翅片形式,對熱交換器實際工作特性的影響不容忽視,最 好的是在換熱與阻力損失之間找到一種折衷的方案?;⌒伟偃~窗翅片的最優,其次為矩形百葉窗型、皺紋板型、波紋板型。究其原因為,光直翅片中,連續穩定的粘性層流層妨礙了流體與翅片的換熱;波紋翅片破壞了連續穩定的粘性層流層,所以換熱系數增大了;而開縫式翅片,不僅破壞了連續穩定的粘性層流層,而且大大增加了流道中的紊流度,從而使換熱系數進一步增大。方形百葉窗和弧形百葉窗均是在翅片上開翻邊槽,以此強化氣流擾動,增強換熱?;⌒伟偃~窗型翅片的開槽是沿著銅管外壁進行的,這樣的好處是氣流可以在百葉窗型翻邊的誘導下更大面積的沖刷到管后部,即減小銅管后部的尾流區域,強化換熱。

        百葉窗型的翅片可極大地改善熱交換性能,特別是弧形百葉窗翅片可獲得非常高的換熱系數,幾乎是波紋片的兩倍。但引起的阻力損失也較大;影響大小與條縫高度有關。比如X1(開縫寬度為1mm)型翅片換熱器,其換熱特性與其他高度的相比家裝效果圖扣壓機壓管機并無明顯提高,但阻力特性增長卻比較明顯,因此,百葉窗條縫高度應嚴格控制。

        對于平板型翅片:在管排數較大、翅片間距較小,且雷諾數較低時,管排數對換熱特性的影響才顯著起來。當ReDc<3000時,由于邊界層的影響,換熱因子將隨管排數的增加而減??;管排數對摩擦阻力因子的影響相對較小。然而當ReDc>3000時,管排數對換熱的影響將減小。

        對于波紋形翅片:低雷諾數下,管排數對換熱系數和摩擦系數沒有明顯的影響;而在高雷諾數下,換熱系數會隨著管排數的增加而增加。

        對于開縫型翅片:低雷諾數下,管排數對換熱系數有顯著的影響,換熱因子會隨著管排數的增加而急劇降低;管排數對摩擦因子的影響相對較小。

        熱交換系數大的翅片能夠在相同容積和造價下提高熱交換器的熱交換能力,但是阻力的增加在固定的風機運行曲線下會降低空氣的流量??諝饬髁康慕档陀袃煞矫娴牡牟焕蛩兀旱?一降低的空氣流速會降低熱交換系數;第二在表冷器中空氣溫度的提高,使相同起始溫差下的LMTD降低。因此,設計人員應充分了解所選換熱器的翅片形式,并根據使用場合不同區別對待。


        翅片換熱器

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