翅片管及翅片管换热器
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举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式
翅片管的传热原理用普通的圆管(光管)组成的热交换器,在很多情况下,管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。
所谓换热系数,是指单位换热面积,单位温差(流体与壁面之间的温差)时的换热量,它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。
翅片管换热器的设计工艺中,一台翅片管的换热面积就是每根翅片管换热面积的总和。
知道了翅片管的换热面积,就能有效的清楚每台翅片管换热器的换热面积为多少。
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式:
翅片管型号为:CPG (Φ25×2mm/57/2.8/0.35) 求每米翅片管的换热面积?
解答:
翅片管换热器的总面积等于翅片管的裸露部分面积+翅片面积
翅片管裸露部分面积=3.14X0.026X(1000—(1000/2.8)X0.35)=0.071435㎡
翅片部分的面积=3.14X(0.0285?-0.013?)X357X2+3.14X0.057X0.125=1.4645125㎡
翅片管总的换热面积=0.071435+1.4645125=1.536㎡/m.
即该型号翅片管的换热面积为1.536㎡/米。
水在壁面上凝结时的换热系数为: 10000—20000 w/(m2.℃)
水在壁面上沸腾时的换热系数为: 5000----10000 ------
水流经壁面时的换热系数大约为: 2000---10000 ------
空气或烟气流经壁面时的换热系数为: 20---80 --- ---
空气自然对流时的换热系数只有: 5---10 -------
由此可见,流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。
不同翅片形式管翅式换热器流动换热性能比较摘要:随着制冷空调行业的发展,人们已经把注意力集中在高效、节能节材的紧凑式换热器的开发上,而翅片管式换热器正是制冷、空调领域中所广泛采用的一种换热器形式。
对于它的研究不仅有利于提高换热器的换热效率及其整体性能,而且对改进翅片换热器的设计型式,推出更加节能、节材的紧凑式换热器有着重要的指导意义。
由于翅片管式换热器在翅片结构形式和几何尺寸的不同,造成其换热性能和阻力性能上的极大差异。
本文概述目前国内外空调制冷行业中的普遍采用的几种不同翅片类型(平直翅片、波纹翅片、开缝翅片、百叶窗形翅片)的换热及压降实验关联式及其影响因素,对不同翅片形式的管翅式换热器的换热及压降特性的实验关联式进行总结,并对不同翅片的流动换热性能进行了比较。
正确地选用实验关联式及性能指标,将对翅片管式换热器的优化设计及其制造提供可靠的依据。
关键词:翅片形式;管翅式;换热器;关联式;流动换热性能Study on heat transfer and flow characteristics of fin-and-tube heat exchangers with various fintypesAbstract:With the development of refrigeration and air conditioning, high efficiency, energy saving and material saving compact type of heat exchanger is development, as one kind of compact heat exchanger, fin-and-tube heat exchanger has a wide application in future. It is necessary to develop compact heat exchanger which is more energy saving and material saving to improve the heat exchanger thermal efficiency and the overall performance of heat transfer.This paper summaries the heat transfer and pressure drop correlations of different fin surfaces, and the corresponding influencing factors. The heat transfer and friction characteristic of these kinds of fin types are compared, and the results show the difference of these fin types. The appropriate correlation and evaluation criterion will provide reliable foundation to the design and optimization of compact heat exchangers.Key words:Fin-and-tube heat exchanger; Heat transfer and flow characteristics; Experimental correlations; Comparison目录1 绪论 (2)1.1课题背景及研究意义 (3)1.2管翅式换热器简介 (3)1.3管翅式换热器的特点 (4)1.4 管翅式换热器的换热过程 (4)1.5研究现状 (5)1.5.1国外实验及模拟研究进展 (5)1.5.2国内研究现状和数值模拟 (6)1.5.3管翅式换热器及发展趋势 (8)1.6 管翅式换热器的不同形式的翅片研究现状 (9)2影响翅片换热和压降性能的主要结构因素 (11)2.1翅片间距对换热特性和压降特性的影响 (12)2.2管排数对换热特性和压降特性的影响 (12)2.3管径对换热特性和压降特性的影响 (13)2.4管间距对换热特性和压降特性的影响 (13)3.不同翅片经验关系式总结及比较 (14)3.1 平直翅片经验关系式的总结 (14)3.2 波纹翅片经验关系式的总结 (18)3.3 百叶窗翅片经验关系式的总结 (23)3.4 开缝翅片经验关系式的总结 (26)4.四种翅片经验关系式比较 (31)结论 (38)参考文献 (40)致谢 (44)1 绪论1.1课题背景及研究意义换热器是国民生产中的重要设备,其应用遍及动力、冶金、化工、炼油、建筑、机械制造、食品、医药及航空等各工业部门。
翅片管换热器执行标准(一)
翅片管换热器执行标准
简介
•翅片管换热器是一种常用的换热设备,广泛应用于工业领域。
•为了保证翅片管换热器的安全、可靠运行,制定了相应的执行标准。
标准概述
•翅片管换热器执行标准是针对翅片管换热器设计、制造、安装和维护等各个环节的规范要求的统称。
•标准的制定目的是为了提高翅片管换热器的效率、延长使用寿命、降低故障率。
标准内容
1.设计要求
–标明了翅片管换热器的基本参数,如换热面积、换热系数等。
–确定了翅片管的材料选择、敷设方式等要求。
2.制造要求
–规定了翅片管换热器的加工工艺,包括翅片的制作、管道的焊接等。
–对焊接质量、表面处理、检测方法等进行了详细的要求。
3.安装要求
–确定了翅片管换热器的安装位置、连接方式等。
–确保换热器与其他设备的协调配合,并考虑到换热器的维护和清洗。
4.运行要求
–规定了翅片管换热器的工作压力、工作温度等操作条件。
–强调了设备的定期维护和保养,以及对异常情况的处理措施。
标准影响
•翅片管换热器执行标准的实施,对于提高换热器的性能稳定性、降低能耗、保证产品质量具有重要意义。
•标准的制定也对相关行业的发展起到了积极的推动作用。
结论
•翅片管换热器执行标准的制定是为了保证设备的质量和安全运行。
•遵守标准要求,能够提高翅片管换热器的效率和寿命,降低故障风险。
•希望各相关单位严格按照标准执行,共同推动行业的健康发展。
影响翅片管换热器换热值的因素有哪些翅片管换热器是一种常见的换热器,其主要作用是通过翅片管的换热表面,将热量从热源转移到冷源。
翅片管换热器的换热效率是一个重要的技术指标,影响其换热效率的因素有很多。
翅片管换热器的结构和原理翅片管换热器由一组平行排列的翅片管和支架构成,每个翅片管都由一根中心管和若干个翅片组成。
冷热介质分别通过翅片管内外的空间,完成热量传输。
翅片管换热器的原理是利用翅片管的大面积换热表面和流体的流速,使冷热介质的温度差达到最大,从而提高换热效率,实现热量的传输。
影响翅片管换热器换热值的因素1.翅片管的尺寸与数量:翅片管的尺寸和数量直接影响换热器的换热面积和流体流速。
当翅片管的数量和尺寸越大,换热面积越大,流速越慢,从而提高了换热效率。
2.翅片材质:翅片材质不同,其导热系数和热传导性能也不同。
因此,选择合适的翅片材质可以提高换热效率。
3.流体的流速与介质:流体的流速对翅片管换热器的换热效率有重要影响。
通常情况下,流速越大,热传递系数也就越大,换热效率越高。
另外,介质的物理性质和流量也会影响翅片管换热器的换热效率。
4.温度差:温度差直接影响翅片管换热器的换热效率。
当温度差越大时,热传递速率越快,换热效率也就越高。
5.径向间隙:翅片管的径向间隙不同,流体流动的速率也就不同,这会影响翅片管换热器的热传递效率。
通常情况下,径向间隙越小,换热效率越高。
影响翅片管换热器换热值的解决方法在实际的工程应用中,可以通过优化上述影响因素,来提高翅片管换热器的换热效果。
具体方法如下:1.优化翅片管的数量和尺寸,增大换热面积,提高换热效率。
2.选择合适的翅片材质,提高其导热系数和热传导性能,提高换热效率。
3.控制流体的流速和介质的流量,提高温度差,并适当增加翅片管的径向间隙,从而提高换热效率。
4.对于实际用途的换热器,可以通过模拟和实验方法来分析和优化其换热效率。
综上所述,影响翅片管换热器换热效率的因素有很多,我们需要根据实际应用的情况来综合考虑,并选择合适的解决方法,以提高其换热效率。
铜翅片管换热器耐温范围
铜翅片管换热器的耐温范围取决于铜材料本身的耐温性能以及翅片管换热器的设计和制造技术。
一般来说,铜材料的熔点为约1083°C,但其耐高温性能在这个温度以下可能会有所下降。
针对不同的应用需求和管道流体,翅片管换热器可以采用不同的设计和制造技术以提高耐温性能。
例如,可以增加翅片与管道之间的接触面积,采用合金化的铜材料或者其他高温耐用的材料来制造翅片管换热器。
一般而言,铜翅片管换热器的耐温范围可在-50°C至200°C左右。
但具体的耐温范围还需要根据实际使用条件和设备设计参数来确定,建议在使用前参考产品的技术参数和制造商提供的相关资料。
翅片管换热器结构参数计算
首先,翅片间距的计算是根据换热介质和传热需求来确定的。
一般来说,翅片间距的选择应尽量保证翅片之间有足够的空隙,以便换热介质能
够顺利地通过,并利于换热。
此外,翅片间距还会影响到换热介质的压降,因此需要对流体力学条件进行分析计算。
其次,翅片高度和翅片厚度的计算是为了满足换热面积的要求和换热
效果的提高。
换热面积的大小直接影响到换热器的换热能力,而翅片高度
和翅片厚度则决定了翅片的传热性能和强度。
翅片高度和翅片厚度需要根
据实际情况进行优化选择,以实现换热效果的最优化。
管道间距的计算是为了确保管道之间有足够的空间,使换热介质在管
道之间顺利流动,并能够满足相应的安装和维修要求。
一般来说,管道间
距的选择应根据实际布置和空间限制等因素进行考虑,以达到最佳的布局
效果。
管道直径的计算是为了确保换热介质能够顺利地通过管道,并且满足
一定的流动速度和流量要求。
管道直径的选择需要综合考虑换热介质的性质、管道的安装和维修要求以及经济性等因素。
除了以上结构参数的计算,还需要对翅片管换热器的其他参数进行综
合计算和优化设计。
例如,换热器的换热系数、热媒流体的流速和流量、
换热器的压降和温度分布等都需要进行综合计算,以满足换热要求和经济
性的要求。
总的来说,翅片管换热器的结构参数的计算是一个复杂而综合的过程,需要综合考虑换热介质的性质、换热要求、设备安装和维修要求以及经济
性等因素进行设计和优化。
这样才能够实现换热器的高效运行和优异性能。
翅片管换热器基础知识在换热器中,很多时候传热两侧流体的换热系数大小不平衡,通常我们会在换热系数小的一侧加装翅片。
什么是翅片管?翅片管,又叫鳍片管或肋片管。
顾名思义,翅片管就是在原有的管子表面上(不论外表面还是内表面)加工上了很多翅片,使原有的表面得到扩展,而形成一种独特的传热元件。
为什么要采用翅片管?在原有表面上加工上翅片能起到什么作用呢?翅片管换热器的结构与一般管壳式换热器基本相同,只是用翅片管代替了光管作为传热面。
这使得其结构更加紧凑,换热面积增加,可以加强换热。
什么情况时,选用翅片管呢?有几个原则:(1)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,无需采用翅片管。
翅片管束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。
翅片管式换热器设计标准
翅片管式换热器是一种常见的换热设备,广泛应用于化工、石油、电力、冶金
等行业。
其设计标准对于保证换热器的性能和安全具有重要意义。
本文将从设计标准的角度出发,对翅片管式换热器的设计要点进行详细介绍。
首先,翅片管式换热器的设计应符合国家相关标准,如《换热设备设计规范》GB 50661-2011等。
在设计过程中,应充分考虑换热器的工作条件、介质特性、换
热面积、流体流速等因素,确保设计符合标准要求。
其次,对于翅片管式换热器的翅片设计,应注意翅片的材质选择、形状结构、
间距等参数。
翅片的材质应具有良好的导热性能和耐腐蚀性能,常见的材质有铝合金、不锈钢等。
翅片的形状结构应合理设计,以增大传热面积,提高换热效率。
同时,翅片之间的间距也需经过合理计算,以确保介质在换热过程中的流体动力学性能。
另外,换热器管束的设计也是关键的一环。
管束的布置应符合流体介质的流动
特性,避免出现流阻过大、流动不均匀等问题。
管束的材质选择和尺寸设计也需要根据实际工况进行合理的选择,以确保管束在工作过程中具有良好的强度和稳定性。
此外,在翅片管式换热器的设计过程中,还需要考虑换热器的清洗和维护便利性。
合理的设计应考虑到换热器内部的结构,以便于清洗设备、维修设备等工作的进行,保证换热器的长期稳定运行。
总之,翅片管式换热器的设计标准涉及多个方面,需要综合考虑换热器的工作
条件、介质特性、材质选择、结构设计等因素。
只有严格按照设计标准进行设计,才能保证换热器具有良好的换热性能和安全稳定的运行。