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?雷诺数在翅片管换热器设计中的重要性

在翅片管换热器的设计过程中,通常对管内介质流速的选择要求偏低,基本都是按经验值估算。在所有的换热器设计中,应尽量避免出现层流状态,层流状态时的传热系数与湍流状态时的传热系数差异很大。

  在传热学中,规定雷诺数Re<2000为层流,2000<Re<4000为过渡流, Re>4000为湍流,而在翅片管换热器的设计中,我们认为Re<2300为层流,2300<Re<10000为过渡流, Re>10000为湍流。例;空气-空气热交换,换热管直径25mm,铜翅片管厂家,管内空气温度由20℃升高到100℃,求流速多少时才能让雷诺数达到10000。

空气定性温度;(20+100)/2=60℃,查60℃的空气特性;

密度1.06kg/m3,粘度2.01X10-5pa?s

解;10000/(0.025*1.06/2.01*100000)=7.6m/s

  同样,我们也可以计算其它介质在翅片管换热器中的合理流速,把雷诺数控制在一定的范围,确保介质处于旺盛湍流状态,让翅片管换热器的设计更为经济合理。

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?翅片管的优点

翅片管的优点主要是:

(1)传热能力强 与光管相比,传热面积可增大2~30倍,传热系数可提 高1~2倍;

(2)结构紧凑由于单位体积传热面加大,传热能力增强,同样热负荷 下与光管相比,翅片管换热器管子少,筒体直径或高度可减 小,因而结构紧凑且便于布臵;

(3)可以更有效和合理地利用材料 不仅因为结构紧凑使材料用量减少,而且有可能针对传 热和工艺要求来灵活选用材料,例如不同材料制成的镶嵌或 焊接翅片管等;

(4)当介质被加热时,与光管相比,同样热负荷下的翅片管 管壁温度有所降低,这对减轻金属面的高温腐蚀和超温破坏 是有利的。 不管介质是被加热或冷却,传热温差都比光管时小,这 对减轻管外表面结垢是有利的。结垢减轻的另一重要原因是 翅片管不会象光管那样沿圆周或轴向结成均匀的整体垢层,广西铜翅片管, 沿翅片和管子表面结成的垢片在胀缩的作用下,会在翅片根 处断裂,促使硬垢自行脱落;

(5)对于相变换热,可使换热系数或临界热流密度。 翅片管的主要缺点是造价高和流阻大。例如空冷器的翅 片管由于工艺复杂,其造价达设备费用的50一60%;阻力大, 导致动力消耗大。但如造型得当,可使动力消耗减少,与传 热加强的得益相比合算就行。 翅片管的应用径向翅片管表面积扩展程度大于纵向翅片管,工业上 利用广泛。前已阐明,强化对流换热的措施加在换热能力较 弱的一侧,方能有效地提高传热系数K,因此,翅片管的翅 片一般应加在换热系数较小的一侧方为合理。α值相差3倍以 上者效果更加显著。例如空冷器,故翅片多设在气侧,以弥 侧α值低的缺陷,当两侧α值相近时,则适宜于内外加切 片或外翅管内加麻花铁、螺旋线扰流器。 一般情况,铜翅片管咨询,两边换热系数相差很大时才采用高翅片,低 翅内螺纹管对于防止管内的传热危机甚为有效;鉴于翅片管 的优良防结垢能力,故对有严重污垢工况的重沸器等换热设 备有利。

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高频翅片管可适用于锅炉省煤器、空气预热器、化工用结晶器等。并在2009年成功开发国家y草局标准y叶房翅片管,规格Φ133×4,Φ165×4(材质NS耐酸l点钢),可常年供货。  

公司生产的重力式热管,主要用于余热管式蒸气发生器,热水发生器,余热空换热器等可回收的余热设备。用途广泛,并可为用户提供设计和安装,公司同时生产挤压式钢铝复合翅片管。

翅片管主要用于锅炉省煤器、空预器、余热回收、石化行业裂解炉等。

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