翅片管式换热器

机械连接翅片管 有绕片式、镶片式、套片式或串片式等。
绕片式
套片式或串片式
轧片式
二次翻边片
按材料分类
有碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金、蒙太尔合金等，有时 还可以采用双金属翅片替代贵金属材料。
2.翅片管的基本要求
良好的传热性能、耐温性能、耐热冲击能力及耐腐蚀能力，易于 清理污垢，压降较低等。
加翅原则： 根据管内、外两侧流体传热性能进行选择。通常翅 片加在对流换热系数小的一侧；当两侧换热系数接近时，则在管 内、外两侧均加翅片，或外加翅片，内加麻花铁、螺旋体等扰动 元件。
总传热系数
F1i d o 1 1 ri ln Ki i 2 di
ro 1 o ro 1 o
F1o d o 1 ri ln Ko i 2 di
F1百度文库 F1i
n-流动方向上的管排数； S1-横向节距； S2- 纵向节距。
0.927
Gmax d r f 37.86

0.316
S1 d r
S1 S 2

0.515
圆管－矩形翅片叉排管束（管外对流换热系数）
ode Gmax 0.251
de F1r d r F1 f
0.67
S1 d r d r

0.2
S1 d r 1 S f
0.2
S1 d r S d r 2

0.4
F1 f /(2n f )
F1r F1 f
F1r- 每米管的管外无翅片表面积； F1i- 每米管的管外翅片部分表面积； nf- 单位程度上的翅片数。
i1 i2 c p t1 t 2
ξ- 析湿系数； i1-进口空气焓值； i2-出口空气焓值。
ξ的大小直接反映在减湿冷却过程中， 空气中凝结水的析出程度，同时又反映 因存在湿交换使得传热量增大的程度。 干工况，ξ＝1。
三、翅片管的结构及参数
基管外径与管壁厚 参照相关设计标准、手册。
F1o- 每米管的管外表面积； F1i- 每米管的管内表面积。
金属基管，可以近似为平壁计算：
（传热过程无接触热阻）
1 1 ro 1 ri Ki i o 1 ro 1 ri Ko i o
外掠翅片管束的换热和压降 圆管－圆形翅片管束（管外对流换热系数）
螺旋翅片管
按制造工艺分类 翅片管分为整体翅片管、焊接翅片管、高频焊翅片管和机械连接 翅片管。 整体翅片 由铸造、机械加工或轧制而成，翅片与管子一体，如 低压锅炉的省煤器就采用整体铸造的翅片管。 无接触热阻、强度高、耐热震和机械振动，传热、机械及热膨胀 性能均较好，但制造成本高，适用于低翅片管（翅化比小于5）。 焊接翅片 用钎焊或惰性气体保护焊等工艺制造。不同材料的翅片 与管焊接在一起，翅片管制造简易、具有较好的传热和机械性能， 在工业上广为应用。焊缝中的残渣不利于传热，必须保证焊接质量。 高频焊翅片 利用高频发生器产生的高频电感应，使管子表面与翅 片接触处产生高温而部分熔化，再通过加压使翅片与管子连成一体。 连接过程中无焊剂、无焊料、制造简单、性能优良，工业应用中最 多的一种工艺。

2.湿工况
当湿空气外掠翅片管时，由于管外表面温度低于湿空气的露点温度， 空气不但被冷却，而且其中所含的水蒸气也将部分凝结出来，在翅 片表面形成水膜。这种过程称为湿工况。 总传热系数 显热交换与潜热交换
1 ro 1 ri Ko i o
蒸发器
一、基本构造
翅片管式换热器由单根或多根翅片管组成。翅片管由基管（圆 管、扁平管、椭圆管）与翅片构成。翅片可分别加在每根管子 上，也可以同时与数根管子相连。 管内、外流体一般布置成叉流流动方式。
1.翅片管的分类
按结构分类
纵向和横向（径向）翅片两大类。螺旋翅片管
扁平管+翅片的形式
典型的翅片管结构形式
二、翅片管式换热器的传热计算
翅片管式换热器传热基本方程与其它管式换热器一样，即
Q K i Fi t m K o Fo t m
根据翅片管式换热器在加热或冷却空气的过程中是否有凝结 水析出，其传热系数的计算分为干工况与湿工况。
1.干工况
当翅片管式换热器用于加热空气或冷却空气但不产生凝结水 时，这种过程称为干工况（等湿加热或等湿冷却过程）。两 侧均为液体时，其传热系数或对流换热系数均按干工况计算。
翅片管式换热器
翅片管式换热器在动力、化工、石化、空调工程、制冷工程中应用广泛。 如空调工程中使用的表面式空气冷却器、空气加热器、风机盘管、制冷 工程中使用的冷风机蒸发器等属于典型的翅片管式换热器。
1.翅片 2.蒸发管 3.毛细管 直接蒸发式空气冷却器
工作原理： 液态制冷剂经过等长的毛 细管均匀送入各路翅片管， 吸收外掠翅片管的空气的 热量后变为蒸汽，然后回 到压缩机。外掠翅片管的 空气再经过适当处理后即 可送入空调房间，使空调 房间维持一定的温湿度， 达到空调的目的。
odr Gmax d r 0.1378

0.718
cp
1/ 3
Sf H f

0.296
dr-翅根直径； Gmax-最窄流通截面处的质量流速； Sf -翅片间距； Hf -翅片高度。
管外压降
2 nGmax P f 2
管外压降
2 nGmax P f 2
适用于表面结构未作任何处理的平直翅片管束。
0.9 0.7
Gmax d e f 1.463

0.245
S1 d r d r

S1 d r de 1 S d f r