四、翅片設(shè)計(jì)中有關(guān)參數(shù)的確定
1.肋片高度h 前已提到,并非任何條件下加高翅片部是有利的,理論 上可以證明,各種形狀翅片都存在一個(gè)高度。經(jīng)驗(yàn)表明: 當(dāng)傳熱壁面兩側(cè)的α值相差2~5倍時(shí),采用低翅型螺紋管比 較合適,造價(jià)比光管只增加25~30%;當(dāng)兩側(cè)α值相差十倍 以上時(shí)可考慮用高翅片,大功率空氣冷凝器,此時(shí)翅片傳熱面積較大。
2. 翅距s 如果考慮的不是單個(gè)翅片,空氣冷凝器,而是整個(gè)翅片管,則翅距越 小,翅片管的翅側(cè)傳熱面積越大。但不同流速下,翅距應(yīng)保 證幾毫米至幾十毫米,以使s值大于相鄰兩翅面的邊界層之 和,因?yàn)檫吔鐚拥膹?fù)迭將不利于對(duì)流換熱,故一般自然對(duì)流 時(shí)翅距應(yīng)大于強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的翅距,因后者的邊界層較簿,對(duì) 于縱向翅片,應(yīng)使縱向長(zhǎng)度不太長(zhǎng),以免層流底層厚度發(fā)展 變厚,故有些設(shè)計(jì)采用不連貫的斷續(xù)縱翅,阻止了層流底層 的發(fā)展。
3.翅厚δ 根據(jù)研究,翅厚δ與翅高保持下列關(guān)系比較合理: δ=2~4mm時(shí) h=12~16 mm
翅片管換熱器的逆流傳熱優(yōu)勢(shì)
對(duì)數(shù)評(píng)價(jià)溫差大:計(jì)算表明在同樣的進(jìn)出口溫度下,逆流時(shí)的對(duì)數(shù)平均溫差總比兩流體順流時(shí)溫差大。△t越大,意味著可節(jié)省傳熱面積,所以,在換熱器設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者總是盡量讓冷熱流體逆向流動(dòng)。
冷熱流體逆流時(shí),在傳熱面的任一位置上兩側(cè)的局部傳熱溫差比較均勻,不會(huì)出現(xiàn)傳熱溫差一頭過(guò)大,空氣冷凝器執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),一頭過(guò)小的情況。傳熱溫差比較均勻,空氣冷凝器來(lái)圖加工,意味著單位面積上的傳熱量也比較均勻,不會(huì)出現(xiàn)因某處傳熱量過(guò)大,甚至超出其傳熱,而另一端傳熱---小,而使傳熱面積沒(méi)有得到充分利用的情況。
冷熱流體逆流傳熱的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:冷流體的出口溫度 t2 甚至可以超過(guò)熱流體的出口溫度 t1由上面的例題中可以看出,冷流體出口溫度為40℃,大于熱流體傳熱,才能使冷流體的溫度有的升高空間。而在順流情況下,這是做不到的。
就是通過(guò)熱傳導(dǎo),將一邊物體的熱量傳遞給另一邊的物體。但是根據(jù)換熱器種類(lèi)的不同具體的工作原理和使用方法也不同,比如空氣換熱器是主要用于干燥系統(tǒng)中空氣加熱,它是熱風(fēng)裝置中的主要設(shè)備。換熱器的工作原理是:換熱器中流體的相對(duì)流向一般有順流和逆流兩種。順流時(shí),入口處兩流體的溫差1大,并沿傳熱表面逐漸減小。逆流時(shí),沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條件下,當(dāng)兩種流體都無(wú)相變時(shí),以逆流的平均溫差1大順流1小。在完成同樣傳熱量的條件下,采用逆流可使平均溫差增大,換熱器的傳熱面積減小;若傳熱面積不變,采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi),后者可節(jié)省操作費(fèi),故在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱。