管子两侧的换热系数如果相差很大,则应该在换热系数小的一侧加装翅片。 例1:锅炉省煤器,管内走水,管外流烟气,烟气侧应采用翅片。 例2:空气冷却器,管内走液体,管外流空气,翅片应加在空气侧。 例3:蒸汽发生器,管内是水的沸腾,管外走烟气,翅片应加在烟气侧。 应注意,在设计时,应尽量将换热系数小的一侧放在管外,以便于加装翅片。 2、如管子两侧的换热系数都很小,为了强化传热,应在两侧同时加装翅片,若结构上有困难,则两侧可都不加翅片。在这种情况下,若只在一边加翅片,对传热量的增加是不会有明显效果的。 例1:传统的管式空气预热器,管内走空气,管外走烟气。因为是气体对气体的换热,两侧的换热系数都很低,管内加翅片又很困难,只好用光管了。 例2:热管式空气预热器,虽然仍是烟气加热空气,但因烟气和空气都是在管外流动,故烟气侧和空气侧都可方便地采用翅片管,使传热量大大增加。 3、如果管子两侧的换热系数都很大,则没有必要采用翅片管。 例 1:水/水换热器,用热水加热冷水时,两侧换热系数都足够高,就没有必要采用翅片管了。但为了进一步增强传热,可采用螺纹管或波纹管代替光管。 例2:发电厂冷凝器,管外是水蒸汽的凝结,管内走水。两侧的换热系数都很高,一般情况下,*采用翅片管。 三:翅片管束的构成 1、什么是翅片管束? 由多支翅片管按一定规律排列起来而组成的换热单元叫翅片管束。一个翅片管换热器可以由一个或多个翅片管束组成。 2、翅片管束的结构组成包括? 翅片管(多支):传热的基本元件。 管箱(集箱)或管板:连接翅片管两端的箱体,弯管或钢板。当翅片管与箱体或管板连接以后,翅片管之间的间距也就固定了,同时,管箱使管内的流体形成了连续的流道。 构架:使整个翅片管束得以支撑和固定。 3、翅片管的排列方式? 一个管束中,翅片管排列方式的选取是致关重要的。有两种排列方式:叉排和顺排。 所谓叉排,是指在气流方向管子交叉排列,而顺排是指在气流方向管子顺序排列。 是指对于不同翅片结构的翅片管,如矩形翅片或整体的板状翅片(又称板翅),同样有叉排和顺排之分。 的箭头代表管外流体的流动方向,S1 代表横向管间距,S2 代表纵向管间距。 顺排和叉排的优缺点: 顺排:流体管外绕流时,受到的扰动较小,换热系数较低,但优点是阻力小。 叉排:流体管外绕流时,受到的扰动较大,换热系数较高,但缺点是阻力大。 当对阻力降没有严格限制时,应可以选择叉排排列;当要求的阻力降很小时,应选取顺排方案。 4、管箱的结构形式 如果说管束的排列形式(顺排或叉排,及管间距的选取)主要是考虑管外流体的换热要求而确定的话,那么管箱的形式和结构则主要是考虑管内流体的压力和换热要求。 一般应遵循下列原则: (1)若管内流体的压力较高,一般选用大直径的圆管作为管箱。 例如,在锅炉应用上,几乎都选用圆管作为管箱。 (2)在空冷器应用上,喜欢采用方形箱体。 方形箱体的优点是可以同时连接多排翅片管。当管内是蒸汽的凝结时,需要有大的蒸汽空间,一个管箱与多排管子相连是必要的。 (3)当管内流体的进出口温度相差很大时,管箱可能会因为管排的热膨胀不同而变形,这时,宜采用分解式管箱。 (4)除了管束的**排和最后排,必须采用相应的管箱连接之外,其它各排较好用弯管一对一连接。 其优点在于: 能提高换热效率。理论证明,一对一连接能避免各排管流体的掺混,而流体的掺混使传热温差和传热效率降低。 能减少流体的流动阻力。因为一对一连接保证了流动截面积不变,避免了流体不断地膨胀和收缩。 弯管能“吸收”热膨胀而产生的变形。
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