翅片管换热器原理
举例说明翅片管换热器换热面积的计算方式
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。
翅片管换热方案
翅片管换热方案引言换热是热工学中的一个重要概念，它涉及到热量传递的过程。
在很多工业领域中，翅片管换热是一种常见的换热方式，它具有体积小、热传输效率高等优点。
本文将介绍翅片管换热的基本原理以及常用的换热方案。
基本原理翅片管换热是通过在管道外表面上安装翅片来增加换热面积，从而提高换热效率。
翅片管换热的基本原理可以简单概括为以下几点：1.翅片的存在增加了换热面积。
由于翅片的形状多为翅片片或片柱，可以有效地增加管道外表面积。
通过增大换热面积，可以提高热量的传递速度，从而加快换热过程。
2.翅片的存在增加了对流换热的效果。
翅片具有不同形状和结构，可以有效地改变流体流动的方式和速度。
通过增加流体的流动路径和速度，可以增加对流换热的效果，进一步提高换热效率。
3.翅片的存在改变了流体内部的温度分布。
翅片管交换热时，翅片和流体之间会形成温度梯度，从而改变了流体内部的温度分布。
通过调整翅片的形状和尺寸，可以改变温度场的分布，使得热量更加均匀地传递到流体中。
常用的换热方案在实际工程中，翅片管换热的方案可以根据实际需求进行选择。
以下是一些常用的翅片管换热方案：1. 螺旋翅片管换热器螺旋翅片管换热器是一种常见的用于气液换热的设备。
它的主要特点是管束内的管子呈螺旋形，并且外表面增加了翅片。
这种设计可以增大换热面积，增加对流换热效果，从而提高热传输效率。
2. 悬浮式翅片管换热器悬浮式翅片管换热器是一种通过悬浮在管道内部的翅片来实现换热的装置。
翅片通常由螺旋形或环形翅片构成，通过在管道内部布置悬挂或固定的方式，实现了翅片与流体之间的热量传递。
悬浮式翅片管换热器具有结构紧凑、热传导性能好等特点。
3. 平面翅片管换热器平面翅片管换热器是一种将翅片平铺在管道外表面上的换热器。
它通常由管道和翅片两部分组成，翅片以平面方式固定在管道外部。
这种换热器结构简单，容易维修，适用于一些对设备体积要求较高的场合。
应用领域及案例翅片管换热方案在许多工业领域都有广泛的应用，尤其是一些需要大量热能传递的场合。
翅片管换热器原理及选取
翅片管换热器原理及选取翅片管换热器目前使用最广泛的是钢铝翅片管（绕片式钢铝复合型翅片管、轧片式钢铝复合型翅片管）它利用了钢管的耐压性和铝的高效导热性能，在专用的机床上复合而成。
其接触热阻在210℃的工作情况下几乎为零。
翅片管换热器一般用于加热或冷却空气，具有结构紧凑，单位换热面积大等特点。
广泛应用于纺织，印染，石油，化工，干燥，电力等各个领域。
供暖系统的热媒（蒸汽或热水）通过散热设备的壁面主要以对流传热方式（对流传热量大于辐射传热量）向房间传热。
这种散热设备通称为翅片管换热器。
而以钢制散热翅片管制作的翅片管换热器通称翅片管换热器。
这既是它的定义也是它的原理。
那么又该怎么选取呢？通豪热能小编接下就跟大家分享一下翅片管换热器的选取。
其实在只要知道其基本要求就不会再选取时迷茫，基本要求如下：1.热工性能方面的要求。
翅片管换热器的传热系数K值越高，说明其散热性能越好。
提高散热器的散热量，增大翅片管换热器传热系数的方法，可以采用增加外壁散热面积（翅片式散热器）、提高散热器周围空气流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。
2.经济方面的要求。
翅片管换热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低，其经济性能好。
翅片管换热器的金属热强度是衡量散热器经济性的一个标志。
金属热强度是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差为1℃时，每公斤质量散热器单位时间内所散发的热量。
这个指标可作为衡量同一材质散热器经济性的一个指标。
对于不同材质的翅片管换热器，其经济评价标准宜以翅片管换热器单位散热量的成本（元/w）来衡量。
3.安装使用和工艺方面的要求。
翅片管换热器应具有一定的机械强度和承压能力；翅片管换热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间，翅片管换热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。
4.卫生和美观方面的要求。
翅片管换热器外表光滑，不积灰和易于清扫，翅片管换热器的装设不应影响房间观感。
5.使用寿命的要求。
翅片管换热器的原理
翅片管换热器的原理翅片管换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它的工作原理是通过翅片管的设计和排列，实现了高效的传热和换热效果。
翅片管换热器由翅片管和外壳组成，其中翅片管是主要的传热元件。
翅片管的内部是一个空心的管道，外部则覆盖着许多翅片。
这些翅片的作用是增加传热面积，提高换热效率。
当热流体通过翅片管时，翅片管内壁与热流体之间存在温度差。
根据热力学原理，温度差会引起热量的传导和对流。
当热流体的温度高于翅片管内壁时，热量会从热流体传导到翅片管内壁，然后通过对流传递给外部介质。
相反，当热流体的温度低于翅片管内壁时，热量会从外部介质传导到翅片管内壁，然后通过对流传递给热流体。
翅片管的设计和排列对换热效果有着重要的影响。
首先，翅片的形状和尺寸会影响传热面积和传热速率。
一般来说，翅片越多，越密集，传热面积越大，传热速率也越快。
其次，翅片的形状和排列方式会影响流体的流动状态和传热方式。
常见的翅片形状有直翅片、斜翅片和扇形翅片等。
不同的翅片形状和排列方式会影响流体的湍流程度和传热方式，从而影响换热效果。
翅片管换热器在工业生产中有着广泛的应用。
例如，在化工行业中，翅片管换热器常用于高温高压条件下的传热过程，如石油精炼、化学反应和蒸汽发生器等。
在电力行业中，翅片管换热器常用于发电厂的余热回收和供热系统中。
此外，翅片管换热器还广泛应用于空调、冷冻、冷却和加热等领域。
翅片管换热器通过翅片的设计和排列，实现了高效的传热和换热效果。
它在工业生产和生活中有着广泛的应用，对提高能源利用效率和节约能源具有重要意义。
通过不断优化翅片管的设计和排列方式，翅片管换热器的传热效率将进一步提高，为各行各业的发展做出更大的贡献。
翅片管及翅片管换热器
06
翅片管换热器的设计和优化
设计原则和步骤
高效性
翅片管换热器应具有较高的换热效率， 以满足工艺要求。
经济性
在满足换热效率的前提下，应尽量降 低成本，包括材料、制造成本等。
设计原则和步骤
可靠性
设计时应考虑换热器的稳定性和寿命，确保长期运行中性能可靠。
辐射换热的强度取决于物体温度和发射率，以及周围环境的温度和发射率。在翅 片管换热器中，辐射换热主要发生在高温环境下或具有高发射率的表面。
05
翅片管换热器的性能参数
传热效率
传热效率
翅片管换热器的传热效率状态等因素的影响。
确定管程和壳程设计
根据工艺流体特性和换热需求，确定管程和 壳程的设计，包括流速、压力降等参数。
优化方法和技术
要点一
数学建模
建立翅片管换热器的数学模型，通过数值方法求解最优解 。
要点二
实验研究
通过实验测试不同参数下的换热性能，分析并优化换热器 性能。
优化方法和技术
• 仿真模拟：利用仿真软件模拟换热器运行过程，通过模拟 结果优化设计参数。
翅片管换热器的应用领域
工业领域
广泛应用于石油、化工、制药、 食品等行业的加热、冷却和蒸发 等工艺过程中，如反应器、精馏 塔、蒸发器等设备的热量交换。
空调系统
作为高效换热设备，翅片管换热器 在空调系统中主要用于冷凝和蒸发 过程，实现制冷和制热功能。
余热回收
利用翅片管换热器回收工业余热， 提高能源利用效率，降低能耗和减 少环境污染。
促进工业发展
翅片管及翅片管换热器的广泛应用对工业生产过程中的热量交换和能 源利用具有重要意义，推动了相关行业的科技进步和产业升级。
板翅式换热器
板翅式换热器板翅式换热器是一种常用的换热设备，它具有结构紧凑、传热效果好等优点，被广泛应用于各个工业领域。
本文将对板翅式换热器的原理、结构、工作原理以及应用领域进行详细介绍。
一、板翅式换热器的原理板翅式换热器的原理是通过金属板和金属翅片的组合，将热量从一个介质传递到另一个介质。
金属板由一系列成片组成，这些片之间通过焊接或铆接连接在一起，形成了一个通道。
金属翅片则被固定在金属板上，增加了传热表面积。
二、板翅式换热器的结构板翅式换热器主要由壳体、板束、进出口管道以及支撑结构等组成。
壳体是整个换热器的外壳，用于保护板束和管道。
板束则是由一系列并排固定的金属板和金属翅片组成，它们通过密封圈与壳体连接。
进出口管道用于介质的进出，支撑结构则用于支撑整个换热器的重量。
三、板翅式换热器的工作原理当介质1从进口管道进入板翅式换热器时，通过板束的通道，与介质2进行热量交换。
介质1的热量被传递到介质2，而介质2的热量则被传递到介质1。
这种热量交换是通过金属板和金属翅片的传导和对流来实现的。
热量传递的效果取决于板翅式换热器的传热面积、热传导系数和流体流速等因素。
四、板翅式换热器的应用领域板翅式换热器在各个工业领域都有广泛的应用。
首先，它被广泛应用于空调和制冷系统中。
空调和制冷系统需要将热量迅速从室内排出，以实现室内温度的调节。
板翅式换热器能够提供较大的传热面积和高效的传热效果，使空调和制冷系统更加高效。
此外，板翅式换热器还被广泛应用于化工、石油、电力等工业领域。
在化工领域，板翅式换热器可以用于各种工艺中热量的传递和回收，提高能量利用率。
在石油领域，板翅式换热器可以用于石油精炼过程中的热量交换，提高生产效率。
在电力领域，板翅式换热器可以用于发电过程中的冷却和回收余热，提高能源利用效率。
总之，板翅式换热器作为一种高效的换热设备，得到了广泛的应用。
它具有结构紧凑、传热效果好等优点，在空调、制冷、化工、石油、电力等多个工业领域都扮演着重要的角色。
翅片管换热器技术讲座
第一讲：翅片管的传热原理和选用原则翅片管，又叫鳍片管或肋片管，英文名字叫“Fin Tube” 或”Finned Tube”, 也有时叫做“Extended Surface Tube”,即扩展表面管。
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。
下面展示的是两张翅片管的照片。
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？要回答这一问题，还需要从传热过程的某些基本原理说起。
首先，要介绍一个传热学上的定义：固体表面与和它接触的流体之间的换热称为对流换热。
我们最熟悉的对流换热就是暖气片外表面和空气之间的换热。
生活经验告诉我们：暖气片面积越大，表面温度越高（即表面温度和空气间的温差越大），供热时间越长，则换热量越大，房间越暖和。
这说明对流换热量和换热面积成正比，和温度差成正比，和时间成正比。
为了比较不同情况下对流换热的强弱，我们需定义一个物理量：叫做“换热系数”。
换热系数是指单位面积，单位温差（壁面和流体之间的温差），单位时间的对流换热量。
其单位是J / (s.㎡.℃) 或W/(㎡.℃). 对流换热系数常用符号 h 表示。
换热系数的大小主要取决于下面几个因素：l 流体的种类和物理性质：例如水和空气是截然不同的，其换热系数相差甚大；l 流体在换热过程中是否发生相变，即是否发生沸腾或凝结。
若有相变发生，则其换热系数将大大提高；l 还和流体的流速和固体表面的形状有关。
等等。
对流换热系数的大小主要是通过实验研究来确定，下面给出一组常用情况下的数值范围：l 水蒸汽的凝结： h = 10000 ---20000 W/(㎡* ℃)l 水的沸腾 ： h = 7000---10000 ,,,,,l 水的对流 ： h = 3000---5000 ,,,,,l 空气或烟气的强制对流： h = 30---50 ,,,,,l 空气或烟气的自然对流： h = 3—5 ,,,,,由此可见，不同情况下其换热系数的差别是非常巨大的。
管翅式换热器工作原理
管翅式换热器工作原理
管翅式换热器工作原理：管翅式换热器由一根管子和围绕管子的翅片组成。
热介质流经管子，翅片通过与热介质接触，将热量传递给流经翅片的气体或液体。
具体工作原理如下：
1. 热介质流经管子：热介质（通常为蒸汽或热水）从一端进入管子，流经管子的内壁。
2. 翅片与热介质接触：围绕管子的翅片与热介质接触，通过热传导将热量传递给流经翅片的气体或液体介质。
3. 传热过程：热介质的热量经由翅片传给流经的气体或液体介质。
翅片的形状和布置可以增加热交换的表面积，提高传热效率。
4. 冷却介质流经翅片：冷却介质（通常为空气或冷水）流经翅片，吸收热量，使得热介质的温度降低。
管翅式换热器在热转移过程中，通过翅片的形状和布置增加了传热表面积，提高了传热效率。
同时，翅片的存在也能够促进冷却介质与热介质之间的对流换热。
这种换热器结构紧凑、传热效率高、体积小，被广泛应用于工业生产中的热交换装置和能源系统中，例如发电厂、空调系统等。
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管壁
冷凝器截面视图
空调的计量单位
• 空调常用计量单位 ：1W=0.86kcal/h; • 1W=0.293BTU/h • 1P(匹)=2500W • 1RT（美国冷吨）=3517W
-51.4 1.56 64.0
0 173பைடு நூலகம் 合成冷冻油l 不可燃 无毒性
冷媒容器外观
肋片（翅片）
➢冷凝器上设置翅片，增 大了冷凝器的换热面积， 更有利于热量向周围的空 气散发，更有利于空调的 运转 ➢但翅片不是越多，越密 就越好；因为翅片太密会 造成风阻太大，也会影响 空调的运转效率；
（增大散热面积，有助热量散发）
空调常用制冷剂
成分 混合比例 沸点 (oC) 常温下的蒸发压力 25oC (MPa) 压力 (kg/m3) ODP*1 (臭氧层破坏指数) GWP*2 (温室效应指数) 冷冻油 可燃性 毒性
R22 单质
-40.8 0.94 44.4 0.055 1700 矿物油 不可燃 无毒性
R410A 混合制冷剂 R32 : R125 = 50 : 50