為了更深入的了解高頻焊翅片管的工作原理,有必要先來介紹一下換熱系數。換熱系數主要指的是單位溫差和單位換熱面積的換熱量,該參數能夠反映出流體和壁面之間換熱能力的大小。而高頻焊翅片管是由圓管或光管組成的熱交換器,那么怎樣才能提高圓管的傳熱量?針對于這一問題,目前較為理想的一種措施是在高頻焊翅片管的外表面,也是煙氣側采用擴展表面,即做成翅片管。不僅如此,在保持總傳熱量不變的情況下,此時可以減少設備的金屬耗量,節省了成本。那么,在實際應用中,高頻焊翅片管究竟具有怎樣的特點呢?比如在熱管空氣預熱器系列中應用時,從煙氣中吸收余熱,加熱助燃空氣,以降低燃料消耗,改善燃燒工況,或者是從煙氣中吸收余熱,用于加熱其他氣體介質如煤氣等。另外高頻焊翅片管還可用于熱管省煤器系列中。
同時高頻焊翅片管在熱管余熱鍋爐即蒸發器系列中也有應用,應用熱管作為傳熱元件,吸收較高溫度的煙氣余熱用來產生蒸汽,所產生的蒸汽可以并接入蒸汽管網,或者高頻焊翅片管還可用于發電等場合。
下面,設想一個實際的換熱情況:圓管內部是流動的水,其換熱系數為5000(---),而管外流動的是煙氣,其換熱系數只有50(---),二者相差100倍。當熱量從管內傳向管外,或從管外傳向管內時,傳熱過程的“瓶頸”或“最大阻力”發生在什么地方?當然是管外的煙氣側,因為煙氣側換熱系數,即換熱能力最低,限制了傳熱量的提高。
這兒,不妨舉一個串聯電阻的例子:在由多個電阻組成的串聯電路中,如果其中一個電阻比其他各項電阻大出很多,則該項電阻將構成電流的“瓶頸”,只有減小該項最大的電阻,才能有效地提高流經該串聯電路的電流。對于上述的傳熱過程也是如此。 怎樣才能提高翅片管的傳熱量呢?最有效的方法之一就是在管子外表面即煙氣側采用擴展表面,即做成翅片管。假定翅片管的實際傳熱面積為原來的光管外表面積的若干倍,雖然煙氣的換熱系數仍然很低,但反映在光管外表面積上的傳熱效果將大大增加,從而使整個傳熱過程增強,在總傳熱量一定的情況下,使設備的金屬耗量減小,經濟性提高。 用普通的圓管(光管)組成的熱交換器,在很多情況下,管外流體和管內流體對管壁的換熱系數是不一樣的。所謂換熱系數,是指單位換熱面積,單位溫差(流體與壁面之間的溫差)時的換熱量,它代表流體和壁面之間的換熱能力的大小。
例如: 水在壁面上凝結時的換熱系數為: 10000—20000 w/(m2.℃)
水在壁面上沸騰時的換熱系數為: 5000----10000
水流經壁面時的換熱系數大約為: 2000---10000
空氣或煙氣流經壁面時的換熱系數為: 20---80
空氣自然對流時的換熱系數只有: 5---10
由此可見,流體與壁面之間的換熱能力的大小相差是很懸殊的。
翅片管翅片是否越多越好?或越高越好?
1.當翅片管翅片的傳熱面積增加一倍時,其換熱系數并不能增加一倍,而是要打一個折扣,一般為(0.9---0.7),而且翅片越高,此折扣值越大,甚至降到(0.5)以下。這說明,翅片越高,翅片效率就越低,增加翅片的經濟性就下降了。
2.如果翅片太高太密,容易產生積灰問題,而且清灰困難。
3.翅片太高太密,會增加工藝難度,提高加工成本。
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