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翅片管换热器的原理与设计

来源:http://www.chipianguancj.com/ 发布时间:2021-05-28

  翅片管被认为是最成功最有效地增强管式换热器传热特性的技术之一-,它成功地解决了管式传热元件内外两侧换热能力不匹配的难题,在换热能力较弱的一侧用增加翅片或扩展表面的办法来提高整体传热效果,可使换热器结构更紧凑、更合理更节约。由翅片管组成的换热元件和设备已广泛应用于能源、环保、空调、电子等相关系统中。“目前,已开发出多种类型、适应多种需要的翅片管和翅片管换热器形成了一个日益壮大的产业集群。

翅片管换热器的原理与设计


由于翅片管及翅片管换热器在学术和工业领域中的重要性。翅片管换热器的原理与设计为专题,重点讲述翅片管在热管换热器、空气冷却器、节能和余热回收、电子元器件的冷却散热等领域中的传热原理和设计方法,并以设计计算方法作为本书的侧重点,主要体现在:

  (1)对各种类型的翅片管换热器,推出了各具特点而又通用的设计方法设计步骤和设计公式;

  (2)应用作者提出的环形翅片效率和多种型号翅片效率的简化计算方法,解决了翅片管换热器的设计难题,无需查图或查表,就可方便地进行连续计算或程序设计;.

  (3)提出了多个系列设计和选型设计方法,尤其在热管换热器和一般省煤器的设计中,无需按标准程序逐项计算,根据已知条件即可选择合适的型号,大大方便了设计反和应用;

  (4)强调翅片管换热器的变工况计算,当换热器的运行条件发生变化后,通过对换热器进行再设计,了解换热器在变工况后的运行特点;

  (5)介绍了多种低温烟气的余热回收和防露点腐蚀的设计方案;

  (6)将翅片管传热原理与电子元件的散热条件相结合,开发出了几种类型的电子元件散热器的设计计算方法;

  (7)用大量的设计实例和设计表格说明设计细节s设计技巧和设计要点等。

  翅片管换热器通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层,称为通道,将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来,钎焊成一整体便组成板束,板束是翅片管换热器的核心,配以必要的封头、接管、支撑等就组成了翅片管换热器。

  从传热机理上看,翅片管换热器仍然属于肩臂式换热器。其主要特点是,它具有扩展的二次传热表面(翅片),所以传热过程不仅是在一次传热表面(隔板)上进行,而且同时也在二次传热表面上进行。高温侧介质的热量除了有一次表面倒入低温侧介质外,还沿翅片表面高度方向传递部分热量,即沿翅片高度方向,有隔板倒入热量,再将这些热量对流传递给低温侧介质。

  由于翅片高度大大超过了翅片厚度,因此,沿翅片高度方向的导热过程类似于均质细长导杆的导热。此时,翅片的热阻就不能被忽略。翅片两端的温度最高等于隔板温度,随着翅片和介质的对流放热,温度不断降低,直至在翅片中部区域介质温度。

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