h型翅片管规格参数

翅片管工艺计算公式翅片管的工艺计算公式主要包括传热面积计算、翅片参数计算、翅片管的传热系数计算等内容。

下面将详细介绍这些内容。

首先是传热面积计算。

传热面积是翅片管传热的基础参数，其大小直接影响着翅片管的传热效率。

传热面积的计算公式为：\[A = n \times \pi \times D \times L\]其中，A为传热面积，n为翅片管的数量，D为翅片管的外径，L为翅片管的长度。

通过这个公式，可以计算出翅片管的传热面积，为后续的工艺计算提供基础数据。

其次是翅片参数的计算。

翅片的设计参数包括翅片的宽度、高度、间距等，这些参数的选择对翅片管的传热性能有着重要影响。

翅片参数的计算公式为：\[P = \frac{1}{\sqrt{\frac{1}{h} \times \frac{2t}{k} \times \tanh{mL}}}\]其中，P为翅片的间距，h为流体的对流传热系数，t为翅片的厚度，k为翅片的导热系数，L为翅片的长度，m为翅片的形状系数。

通过这个公式，可以计算出翅片的间距，从而确定翅片的设计参数。

最后是翅片管的传热系数计算。

传热系数是衡量翅片管传热性能的重要参数，其大小取决于翅片管的结构和工艺参数。

传热系数的计算公式为：\[Nu = \frac{hD}{k}\]其中，Nu为翅片管的对流传热系数，h为流体的对流传热系数，D为翅片管的外径，k为流体的导热系数。

通过这个公式，可以计算出翅片管的传热系数，从而评估翅片管的传热性能。

通过以上的工艺计算公式，可以对翅片管的传热性能进行准确的计算和分析，为翅片管的设计和制造提供科学依据。

下面将结合一个实际案例，介绍如何应用这些工艺计算公式。

假设某工厂需要设计一台换热器，其传热介质为水，流体的对流传热系数为1000 W/m2·K，翅片管的外径为20mm，长度为2m，翅片的厚度为1mm，导热系数为200 W/m·K，形状系数为0.5。

现需要计算翅片管的传热面积、翅片参数和传热系数。

翅片分类及其特点简介14121330 彭启0.引言翅片是基本的传热元件，其作用是扩大换热面积，提高热传递的效率。

翅片可以看成是隔板的延伸和扩展；其次，翅片的不同形式使空气在流道内形成了强烈的扰流，并使流动边界层和热边界层断裂、重组，从而强化换热；最后，翅片还可以提高散热器整体强度，有效扩大其应用范围。

常用的翅片结构形式有平直翅片、百叶窗翅片、锯齿翅片、多孔翅片和波纹翅片[1]。

图1 典型翅片结构形式许多学者对翅片作了深入广泛的研究，本文利用翅片应用的环境，按照管内与管外；液体之间换热、液体与气体之间换热、气体与气体之间换热等方面对翅片进行分类，并详细阐述各种翅片的特点。

1.管内与管外翅片的结构形式与特点在换热器及许多换热设备中，传热壁面两侧流体的对流换热系数的大小往往很不均衡，因此需要在传热壁面对流换热系数小的那一侧加装翅片。

翅片管换热器所用翅片管有内翅片管和外翅片管两种，其中以外翅片管应用较为普遍。

外翅片管一般是用机械加工的方法在光管外表面形成一定高度、一定片距、一定厚度的翅片。

翅片管的型式有螺旋翅片管、套装翅片管、滚轧式翅片管、板翅式翅片管[2]。

其中螺旋形翅片管广泛应用于管内为液体或气液两相工质而管外为气体的场合，具有强化管外气流扰动、扩大换热面积的作用，从而增强传热，节约能源。

同时由于其结构紧凑，使金属耗量减少，因此在电场锅炉中采用螺旋管束翅片管省煤器可大大节省运行费用，在国内外得到了迅速的推广应用[3]。

为改进螺旋形翅片管易积灰且不易清理的缺点，近年来提出了H型鳍片管。

H型鳍片管，亦称H型肋片管，是把两片中间有圆弧的钢片对称地与光管焊接在一起形成鳍片(肋片或蝶片)，正面形状颇像字母“H”。

由于其鳍片表面特殊的沟槽结构，去除了部分在鳍片表面进口和尾部分离区中的换热面积，降低了进口和尾部分离区传热恶化对整个鳍片传热的影响，从而提高了鳍片的平均对流换热系数和鳍片效率，达到强化传热的目的，并避免了螺旋鳍片管束常见的因结构设计不合理导致的鳍片烧毁问题[4]。

整体型螺旋翅片钢管介绍产品名称：整体型螺旋翅片钢管应用领域：可广泛用于电站锅炉、余热锅炉、船舶、钢铁、石油、化工、制冷、暖通等工业和民用换热领域。

生产设备：自主研发的专利设备研发单位：洛阳启程电力技术有限公司所属技术领域：扩展表面强化换热技术生产工艺：由厚壁无缝钢管热滚轧挤压成型。

具体生产过程为：厚壁无缝钢管经过2000HZ—2500HZ中频感应加热到900—950℃，自动进入周向呈120°分布的三组特制滚轧刀片，厚壁无缝钢管一次性被轧制成壁厚、翅高、翅距、翅形符合要求的螺旋翅片管，（也即是壁厚减少的那部分金属一次性塑性变形成了翅高、翅距、翅形符合要求的螺旋翅片）且翅片与管子为一体结构，翅片表面平整光滑。

技术领先程度：国内独家生产技术优势：现在使用的螺旋翅片钢管多为缠绕式、高频焊接式、钎焊式螺旋翅片钢管。

整体型螺旋翅片钢管以其使用寿命长、传热性能稳定、节能效果明显，成为上述三种形式螺旋翅片钢管的更新换代产品，其优势表现在以下方面：1、使用寿命长，是缠绕焊接式翅片钢管的3倍以上。

2、翅片根部与管子形成弧切、翅片表面光滑，彻底消除了其他形式翅片管由于翅片根部折叠不平易产生的积灰、、堵灰、结渣现象。

3、采用热滚压轧制工艺生产，提高了金属组织的致密度、屈服强度、抗拉强度和耐磨损性能。

4、由于翅片与管子为一体结构并呈螺旋带分布，因此整体型螺旋翅片钢管的承压能力是等壁厚同内径无缝钢管的3倍以上。

5、耐磨损，解决了燃煤锅炉对流受热面因风速高、灰浓度大磨损严重的问题。

（特别是循环流化床锅炉）6、翅片与管子为一体结构，彻底消除了其他形式翅片钢管由于翅片与管子为两体结构所不能克服的接触热阻，且翅片纵剖面呈梯形结构，因此最大程度的提高了翅片换热效率。

7、采用了整体型螺旋翅片扩展表面换热，在同等工况下，管束的换热系数是等壁厚同内径无缝钢管的3.5—5.5倍，是同规格焊接式螺旋翅片钢管的2倍。

8、翅片与管子为一体结构，因此用于温度高、环境恶劣的工作场合，不会发生其他形式翅片钢管易产生的因翅片松弛、脱落而造成的传热性能不稳定现象。

翅化比，翅片效率和翅片参数选择2010-04-21 20:45:34 来源：热泵热水器技术网浏览：193次（1）翅片管和翅片结构的标注方法首先，用CPG 代表翅片管（CHIPIAN GUAN）的缩写，翅片管的结构特性，材质，及加工方法可用下面的系列数字或符号表示：CPG ( φDb×δ/ Df / P / T –X /Y –A )其中：CPG ：翅片管；φDb×δ ：基管外径和厚度；Df : 翅片外径，mm ; P : 翅片节距，mm ;T : 翅片厚度，mm ; X：基管材质；Y : 翅片材质；其中：Fe : 铁；Al : 铝；C u : 铜A : 加工方法：I ：高频焊（不标出即默认）；其它待定。

见下图之标示。

例如：CPG ( φ32×3.5 / 64 / 8 / 1 –Fe / Fe ) 说明该翅片管的基管外径为32mm,壁厚为3.5mm,翅片外径为64mm,(即翅片高度为16mm),翅片节距为8mm，翅片厚度为1mm，基管和翅片皆为碳钢，为高频焊管。

此外，有时需要单独对翅片本身的结构参数进行标注，标注方法如下所示：CP( Db / Df / P / T –Y )各符号所代表的意义与翅片管的表示方法相同。

举例如下：例如：CP (32 / 62 / 8 / 1 –Fe) 说明该翅片的基管外径为32mm，翅片外径为62m m（翅片高度为15mm），翅片节距为8mm，翅片厚度为1mm，材质为碳钢。

（2）翅化比翅化比是指光管表面（基管表面）在加装翅片以后表面积扩大的倍数，可用“β”来表示，即β = （原光管外表面积）/ （翅片管总的外表面积）计算举例：有一翅片管，CPG (φ25×2.5 / 50 / 4 / 1 –Fe/Fe), 试计算其翅化比1 米管长的翅片数目n= 1000 / 4 =2501米管长的翅片面积Af = 250 × [π/4 {(Df2-Db 2) ×2+π×Df×Y} =0.775 m21 米管长上的裸管面积，即翅片之间的光管面积Ao = π×Db×1×(P-T)/P = 3.1416 ×0.025 ×1×3/4=0.0589 m21米管长上的光管面积Ab =3.1416×0.025= 0.0785 m2翅化比β = (Af+AO)/Ab= (0.775 +0.0589)/ 0.0785 = 10.62即加翅片后的传热面积为原光管面积的10.62 倍。

空冷式换热器1.空冷器型号的说明为方便用户，我公司空冷器型号均参照GB/T15386-97《空冷式换热器》编制。

管制1.1.1管制型号的表示方式：□□□□□□□/□□□□翅片管基管材料（见1.1.2）法兰密封面形式（见表1）管程数（用罗马数字表示）翅片管形式（见表3）翅化比（见表2）管箱型式（见表1）设计压力管制换热面积管排数管制公称直径：长×宽m管制型式（见表1）1.1.2管制型式与代号见表表1 管制型式与代号翅片管基管材料：被选用碳钢时可缺省，被选用武汉市润之达石化设备的抗S、Cl-侵蚀稀土合金材料09Cr2AlMoRE时标注D，12Cr2AlMoV时标注R，选用其H2它材料也应标注。

标注例如：a.鼓风式水平管制：长9m、宽2m；6排管；基管换热面积140m2；设计压力4Mpa；可卸盖板式管箱；双金属轧制翅片管，翅化比；Ⅵ管程；接管法兰密封面凹凸面；材料09Cr2AlMoRE，管制型号为：GP9×2-6-140。

b.引风式水平管制：长9m、宽3m；6排管；基管换热面积193m2；设计压力；丝堵式管箱；L型翅片管，翅化比；Ⅱ管程；接管法兰密封面环连接面；材料为碳钢的管制型号为：YP9×3-6-193。

表2 翅化比及迎风面积比（参照JB/T4740-1997）构架1.2.1构架型号表示方式：□□□□风箱型式（见表3）风机直径×102mm/台数构架公称尺寸长×宽m（对斜顶式构架为长×宽×斜边长）开（闭）型构架型式（见表3）标注例如：a.鼓风式空冷器水平构架长9m、宽4m；风机直径3000mm，2台，方箱型风箱；闭式构架型号为：GJP9×4B-30/2F。

1.2.2型式与代号表3风机1.3.1风机型号表示方式：□□□□□□□电动机功率KW风机传动方式（见表4）叶片数（见表4）叶片型式（见表4）叶轮直径×102mm风量调剂方式（见表4）通风方式（见表4）标注例如：a.鼓风式，停机手动调角风机；直径2400mm、B型玻璃钢叶片；叶片数4个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率的风机型号：b.引风式，自动调角风机；直径3000mm、R型玻璃钢叶片；叶片数6个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率15KW的风机型号：Y-2FJ30R6-Vs151.3.2型式与代号表4百叶窗1.4.1百叶窗型号表示方式：□□公称尺寸，长×宽m调剂方式标注例如：a.手动调剂百叶窗，长9m，宽3m，其型号SC9×3b.自动调剂百叶窗，长6m，宽2m，其型号ZC6×2喷淋装置□□喷淋装置的公称尺寸长×宽（m）喷淋装置代号标注例如：喷淋装置长9m、宽3m，其型号为P9×3空冷器型号的表示方式：□□□□百叶窗型式，公称尺寸/台数构架型式，公称尺寸开（闭）型式/跨数风机型式，叶轮直径×102，mm/台数管制型式，管制材质、公称尺寸/片数标注例如：鼓风式空冷器，水平式管制，材质09Cr2AlMoRE，长×宽为9m×3m，4片，停机手动调角风机，直径3600mm，4台，水平构架，长×宽为9m×6m，1跨闭式构架，1跨开式构架，手动调剂百叶窗，4台，长×宽为9m×6m的空冷器型号为：GPD9×3/4-TF36/4- GJP9×6B/1GJP9×6K/1-SC9×3/42.水平式空冷器水平式空冷器管制2.1.1丝堵式水平空冷器管制2.1.1.1丝堵式水平空冷器管制安装尺寸（图1）。

第二章设计及制造依据第一节设计原则一、符合国家设计规范，保证运行安全、稳定；二、便于操作、维护和维修；三、运行经济；四、具有一定的技术先进性。

第二节设计、制造依据一、GB50028-500《城镇燃气设计规范》二、CJJ84-500《汽车用燃气加气站技术规范》三、GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收四、GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》五、GB50316-500《工业金属管道设计规范》六、GB3836-83《爆炸性气体环境用电器设备》七、GBJ93-86 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》八、国家质量技术监督局《压力容器安全技术检察规程》１９９９年版九、GB150-1998《钢制压力容器》十、GB3274-88碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板和钢带》十一、 GB4237-92《不锈钢热轧钢板》十二、 GB12459-90《钢制对焊无缝管件》十三、 GB/T14976-94《流体输送用不锈钢管》十四、 JB6898-1997《低温液体储运设备安全使用规范》十五、 JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》十六、 JB4730-94压力容器无损检测》十七、 GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》十八、 GB18442-2001《低温绝热压力容器》十九、其他相关的国家规范及行业标准第三节计算公式一．换热面积计算公式a天然气组分（%）标准状态下：低热值：37.57MJ/Nm3高热值：40.56MJ/Nm3c密度：0.7465kg/Nm3d比重：0.58e爆炸极限：上限15.03%；下限5.1%f华白指数：51.78MJ/Nm3g燃烧势：39符号说明F----汽化器换热面积，m2；h---- P1排液压力下的汽化潜热，kcal/kg；P1----排液压力，MPa(绝对压力)；设：P1=0.7MPa；K----传热系数，kJ/m2.h.℃q------过热热，kJ/kgQ-----传热量，kJ/kg ； V0----汽化量，Nm 3/h ； T0----环境温度，K ；设：T0=273KT1----介质进口温度，排液压力(绝对压力)下液体的饱和温度，℃； T2----介质出口温度，℃；ΔT1----进口温差，ΔT1=T0-T1，℃； ΔT2----出口温差，ΔT2=T0-T2，℃； ΔT----传热温差， K ；ΔT =(ΔT1-ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)，℃； γ0----标准状态密度，kg/Nm 3； γ’--饱和液体密度，kg/m 3 ； γ”--饱和蒸汽密度，kg/m 3； i ”-------饱和蒸汽热焓，kJ/kg ； i2-------出口处热焓，kJ/kg 。

H型钢、H型钢桩的规格标记采用:高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼缘厚度t2表示。

H 340×250×9×14
剖分T型钢的规格标记采用:高度h ×宽度B ×腹板厚度t1×翼缘厚度t2表示。

T 248×199×9×14
GB/T 11263-1998
GB/T 11263-1998
GB/T 11263-1998
(1)分类和代号。

表1 热轧H型钢和剖分T型钢的分类和代号
(2)尺寸规格见表2～表4。

(3)允许偏差见表5～表8
表2 宽、中、窄翼缘H型钢的尺寸规格
H—高度B—宽度t1—腹板厚度t2—翼缘厚度r—圆角半径
注：1．“#”表示的规格为非常用规格。

2．“*”表示的规格，目前国内尚未生产。

3．型号属同一范围的产品，其内侧尺寸高度是一致的。

4．截面面积计算公式为“t1(H～2t2)+2Bt2+O．858 r2。

”
表3 H型钢桩的尺寸规格
注：1．“*”表示的规格，目前国内尚未生产。

2．型号属同一范围的产品，其内侧尺寸高度是一致的。

3．截面面积计算公式为“t1(H-2t2)+2Bt2+0．858 r²”。

表4 剖分T型钢的尺寸规格
注：“#”表示的规格为非常用规格。

空冷式换热器1.空冷器型号的说明为方便用户，我公司空冷器型号均参照GB/T15386-97《空冷式换热器》编制。

1.1管束1.1.1管束型号的表示方法：□□□□□□□/□□□□翅片管基管材料（见1.1.2）法兰密封面形式（见表1）管程数（用罗马数字表示）翅片管形式（见表3）翅化比（见表2）管箱型式（见表1）设计压力管束换热面积管排数管束公称直径：长×宽m管束型式（见表1）1.1.2管束型式与代号见表表1 管束型式与代号翅片管基管材料：当选用碳钢时可缺省，当选用武汉市润之达石化设备有限公司S、Cl-腐蚀稀土合金材料09Cr2AlMoRE时标注D，12Cr2AlMoV时标注R，选用其的抗H2它材料也应标注。

标注示例：a.鼓风式水平管束：长9m、宽2m；6排管；基管换热面积140m2；设计压力4Mpa；可卸盖板式管箱；双金属轧制翅片管，翅化比23.4；Ⅵ管程；接管法兰密封面凹凸面；材料09Cr2AlMoRE，管束型号为：GP9×2-6-140-4.0K1-23.4/DR-VIMFMD。

b.引风式水平管束：长9m、宽3m；6排管；基管换热面积193m2；设计压力2.5Mpa；丝堵式管箱；L型翅片管，翅化比23.4；Ⅱ管程；接管法兰密封面环连接面；材料为碳钢的管束型号为：YP9×3-6-193-2.5S-23.4/L-ⅡRJ。

表2 翅化比及迎风面积比（参照JB/T4740-1997）1.2构架1.2.1构架型号表示方法：□□□□风箱型式（见表3）风机直径×102mm/台数构架公称尺寸长×宽m（对斜顶式构架为长×宽×斜边长）开（闭）型构架型式（见表3）标注示例：a.鼓风式空冷器水平构架长9m、宽4m；风机直径3000mm，2台，方箱型风箱；闭式构架型号为：GJP9×4B-30/2F。

1.2.2型式与代号表31.3风机1.3.1风机型号表示方法：□□□□□□□电动机功率KW风机传动方式（见表4）叶片数（见表4）叶片型式（见表4）叶轮直径×102mm风量调节方式（见表4）通风方式（见表4）标注示例：a.鼓风式，停机手动调角风机；直径2400mm、B型玻璃钢叶片；叶片数4个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率18.5KW的风机型号：G-TF24B4-Vs18.5b.引风式，自动调角风机；直径3000mm、R型玻璃钢叶片；叶片数6个；悬挂式电动机轴朝上V带传动、电动机功率15KW的风机型号：Y-2FJ30R6-Vs151.3.2型式与代号表41.4百叶窗1.4.1百叶窗型号表示方法：□□公称尺寸，长×宽m调节方式标注示例：a.手动调节百叶窗，长9m，宽3m，其型号SC9×3b.自动调节百叶窗，长6m，宽2m，其型号ZC6×21.5喷淋装置□□喷淋装置的公称尺寸长×宽（m）喷淋装置代号标注示例：喷淋装置长9m、宽3m，其型号为P9×31.6空冷器型号的表示方法：□□□□百叶窗型式，公称尺寸/台数构架型式，公称尺寸开（闭）型式/跨数风机型式，叶轮直径×102，mm/台数管束型式，管束材质、公称尺寸/片数标注示例：鼓风式空冷器，水平式管束，材质09Cr2AlMoRE，长×宽为9m×3m，4片，停机手动调角风机，直径3600mm，4台，水平构架，长×宽为9m×6m，1跨闭式构架，1跨开式构架，手动调节百叶窗，4台，长×宽为9m×6m的空冷器型号为：GPD9×3/4-TF36/4- GJP9×6B/1GJP9×6K/1-SC9×3/42.水平式空冷器2.1水平式空冷器管束2.1.1丝堵式水平空冷器管束2.1.1.1丝堵式水平空冷器管束安装尺寸（图1）。

h型钢规格表h型钢规格表h型钢规格表1 宽、中、窄翼缘H型钢的尺寸规格H-高度,B-宽度,t1-腹板厚度,t2-翼缘厚度,r-圆角半径类别型号(高度×宽度) 截面尺寸/nma 截面面积/cm2 理论质量/(kg/m) H×B t1 t2 rHW 100×100 100×100 6 8 10 21.9 17.2125×125 125×125 6.5 9 10 30.31 23.8150×150 150×150 7 10 13 40.55 31.9175×175 175×175 7.5 11 13 51.43 40.3200×200 200×200 8 12 16 64.28 50.5#200×204 12 12 16 72.28 56.7250×250 250×250 9 14 16 92.18 72.4250×255 14 14 16 104.7 82.2300×300 #294×302 12 12 20 108.3 85.O300×300 1O 15 20 120.4 94.5300×305 15 15 20 135.4 106350×350 #344×348 10 16 20 146 115350×350 12 19 20 173.9 137400x400 #388×402 15 15 24 179.2 141#394×398 11 18 24 187.6 147400×400 13 21 24 219.5 172#400×408 21 21 24 251.5 197#414×405 18 28 24 296.2 233#428×407 20 35 24 361.4 284*458×417 30 50 24 529.3 415*498×432 45 70 24 770.8 605HM 150×100 148×100 6 9 13 27.25 21.4 200×150 194×150 6 9 16 39.76 31.2 250×175 244×175 7 11 16 56.24 44.1 300×200294×200 8 12 20 73.03 57.3 350×250 340×250 9 14 20 101.5 79.7 400×300 390×300 1O 16 25 136.7 107 450×300 440×300 11 18 24 157.4 124 500×300 482×300 11 15 28 146.4 115 488×300 n 18 28 164.4 129600×300 582×300 12 17 28 174.5 137 588×300 12 20 28 192.5 151#594×302 14 23 28 222.4 175HN 100×50 100×50 5 7 1O 12.16 9.54 125×60 125×60 6 8 1O 17.01 13.3150×75 150×75 5 7 10 18.16 14.3175×90 175×90 5 8 10 23.21 18.2200×100 198×99 4.5 7 13 23.59 18.5 200×100 5.5 8 13 27.57 21.7250×125 248×124 5 8 13 32.89 25.8 250×125 6 9 13 37.87 29.7300×150 298×149 5.5 8 16 41.55 32.6 300×150 6.5 9 16 47.53 37.3350×175 346×174 6 9 16 53.19 41.8 350×175 7 11 16 63.66 50#400×150 #400×150 8 13 16 71.12 55.8 400×200 396×199 7 1 16 72.16 56.7 400×200 8 13 16 84.12 66#450×150 #450×150 9 14 20 83.41 65.5 450×200 446×199 8 12 20 84.95 66.7 450×200 9 14 20 97.41 76.5#500×150#500×150****2098.2377.1500×200496×199 9 14 20 101.3 79.5 500×200 10 16 20 114.2 89.6500×200 #506×201 11 19 20 131.3 103 600×200 596×199 10 15 24 121.2 95.1 600×200 1 17 24 135.2 106#606×201 12 20 24 153.3 120700×300 #692×300 13 20 28 211.5 166700×300 13 24 28 235.5 185*800×300 *792×300 14 22 28 243.4 191*800×300 14 26 28 267.4 210*900×300 *890×299 15 23 28 270.9 213*900×300 16 28 28 309.8 243*912×302 18 34 28 364 286h型钢规格表注：1.“#”表示的规格为非常用规格。