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一：翅片管簡(jiǎn)介

翅片管，又叫鰭片管或肋片管。顧名思義，翅片管就是在原有的管子表面上（不論外表面還是內(nèi)表面）加工上了很多翅片，使原有的表面得到擴(kuò)展，而形成一種獨(dú)特的傳熱元件。

二：在原有表面上加工上翅片能起到什么作用呢？

翅片管換熱器的結(jié)構(gòu)與一般管殼式換熱器基本相同，只是用翅片管代替了光管作為傳熱面。這使得其結(jié)構(gòu)更加緊湊，換熱面積增加，可以加強(qiáng)換熱。

三：固體表面與和它接觸的流體之間的換熱稱為對(duì)流換熱。我們最熟悉的對(duì)流換熱就是暖氣片外表面和空氣之間的換熱。

四：生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們：暖氣片面積越大,表面溫度越高(即表面溫度和空氣間的溫差越大),供熱時(shí)間越長(zhǎng),則換熱量越大,房間越暖和。這說明對(duì)流換熱量和換熱面積成正比,和溫度差成正比,和時(shí)間成正比。

為了比較不同情況下對(duì)流換熱的強(qiáng)弱,我們需定義一個(gè)物理量:叫做“換熱系數(shù)”。換熱系數(shù)是指單位面積,單位溫差(壁面和流體之間的溫差),單位時(shí)間的對(duì)流換熱量。其單位是J / (s.㎡.℃) 或W/(㎡.℃).。對(duì)流換熱系數(shù)常用符號(hào)h 表示。

五：換熱系數(shù)的大小主要取決于下面幾個(gè)因素：

1）流體的種類和物理性質(zhì)：例如水和空氣是截然不同的,其換熱系數(shù)相差甚大；

2）流體在換熱過程中是否發(fā)生相變,即是否發(fā)生沸騰或凝結(jié)。若有相變發(fā)生,則其換熱系數(shù)將大大提高；

3）還和流體的流速和固體表面的形狀有關(guān)。

六：對(duì)流換熱系數(shù)的大小主要是通過實(shí)驗(yàn)研究來確定,下面給出一組常用情況下的數(shù)值范圍：

1）水蒸汽的凝結(jié):h = 10000---20000 W/(㎡* ℃)

2）水的沸騰:h =7000---10000

3）水的對(duì)流:h =3000---5000

4）空氣或煙氣的強(qiáng)制對(duì)流:h =30---50

5） 空氣或煙氣的自然對(duì)流:h =3—5

由此可見,不同情況下其換熱系數(shù)的差別是非常巨大的。請(qǐng)記住上述換熱系數(shù)的數(shù)值范圍,這對(duì)以后翅片管的理解和選用是大有用處的。

七：：翅片管選用原則

1：鍋爐省煤器，管內(nèi)走水，管外流煙氣，煙氣側(cè)應(yīng)采用翅片。

2：空氣冷卻器，管內(nèi)走液體，管外流空氣，翅片應(yīng)加在空氣側(cè)。  

3：蒸汽發(fā)生器，管內(nèi)是水的沸騰，管外走煙氣，翅片應(yīng)加在煙氣側(cè)。  

八：應(yīng)注意，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量將換熱系數(shù)小的一側(cè)放在管外，以便于加裝翅片。

在這種情況下，若只在一邊加翅片，對(duì)傳熱量的增加是不會(huì)有效果的。  

1.傳統(tǒng)的管式空氣預(yù)熱器，管內(nèi)走空氣，管外走煙氣。因?yàn)槭菤怏w對(duì)氣體的換熱，兩側(cè)的換熱系數(shù)都很低，管內(nèi)加翅片又很困難，只好用光管了。     

2.熱管式空氣預(yù)熱器，雖然仍是煙氣加熱空氣，但因煙氣和空氣都是在管外流動(dòng)，故煙氣側(cè)和空氣側(cè)都可方便地采用翅片管，使傳熱量大大增加。

3、如果管子兩側(cè)的換熱系數(shù)都很大，則沒有必要采用翅片管。  

• 例 1：水/水換熱器，用熱水加熱冷水時(shí)，兩側(cè)換熱系數(shù)都足夠高，就沒有必要采用翅片管了。但為了進(jìn)一步增強(qiáng)傳熱，可采用螺紋管或波紋管代替光管。    

• 例2：發(fā)電廠冷凝器，管外是水蒸汽的凝結(jié)，管內(nèi)走水。兩側(cè)的換熱系數(shù)都很高，一般情況下，無需采用翅片管。
  

三：翅片管束的構(gòu)成

由支翅片管按一定規(guī)律排列起來而組成的換熱單元叫翅片管束。一個(gè)翅片管換熱器可以由一個(gè)或多個(gè)翅片管束組成。 

2、翅片管束的結(jié)構(gòu)組成包括？

翅片管（多支）：傳熱的基本元件。

管箱（集箱）或管板：連接翅片管兩端的箱體，彎管或鋼板。當(dāng)翅片管與箱體或管板連接以后，翅片管之間的間距也就固定了，同時(shí)，管箱使管內(nèi)的流體形成了連續(xù)的流道。 

構(gòu)架：使整個(gè)翅片管束得以支撐和固定。 

在一個(gè)管束中，翅片管排列方式的選取是致關(guān)重要的。有兩種排列方式：

叉排和順

所謂叉排，是指在氣流方向管子交叉排列，而順排是指在氣流方向管子順序排列。

3.順排和叉排的優(yōu)缺點(diǎn)： 

• 順排：流體管外繞流時(shí)，受到的擾動(dòng)較小，換熱系數(shù)較低，但優(yōu)點(diǎn)是阻力小。

• 叉排：流體管外繞流時(shí)，受到的擾動(dòng)較大，換熱系數(shù)較高，但缺點(diǎn)是阻力大。

當(dāng)對(duì)阻力降沒有嚴(yán)格限制時(shí)，應(yīng)首選叉排排列；當(dāng)要求的阻力降很小時(shí)，應(yīng)選取順排方案。 

如果說管束的排列形式（順排或叉排，及管間距的選�。┲饕强紤]管外流體的換熱要求而確定的話，那么管箱的形式和結(jié)構(gòu)則主要是考慮管內(nèi)流體的壓力和換熱要求。

一般應(yīng)遵循下列原則： 

（1）若管內(nèi)流體的壓力較高，一般選用大直徑的圓管作為管箱

例如，在鍋爐應(yīng)用上，幾乎都選用圓管作為管箱。

（2在空冷器應(yīng)用上，喜歡采用方形箱體。

方形箱體的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)連接多排翅片管。當(dāng)管內(nèi)是蒸汽的凝結(jié)時(shí)，需要有大的蒸汽空間，一個(gè)管箱與多排管子相連是必要的。