翅片管热交换器
1简介
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。可以有壳体也可以没
有。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
示的是翅片管的照片。
应用： 在动力、化工、制冷等工业中有广泛的应用。
特点：主要应用于空气冷却器，能减轻工业缺水以
及工业用水的环境污染问题。此外，传热强化方面
研究的进展，使得低肋螺纹管及微细肋管等在蒸发、
冷凝方面的相变换热得到广泛应用。
蒸发器翅片管束
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？
下面将讨论一个具体的传热设备的实例：
有一台用热水加热空气的换热器，热水在管内流动，
空气在管外流动。例如采暖用的热风幕或热泵的冷凝
器这一种传热类型， 即热水的热量经过管壁传給管外
的冷流体—空气。由此可见，传热过程是与间壁两侧
的两个对流换热过程紧紧地联系在一起的。
对于上述实例： 管内水侧对流换热系数约为
2
3000W/m ?℃，而管外空气侧的对流换热系数约为
2
30W/m ?℃ ， 二者相差100倍。由于空气侧的换热
“能力”远远低于水侧，限制了水侧换热 “能力”的
发挥，使得空气侧成为传热过程的 “瓶颈”，限制了
传热量的增加。为了克服空气侧的 “瓶颈”效应，在
空气侧外表面加装翅片将是一个*明智的选择。加装
了翅片以后，使空气侧原有的传热面积得到了极大的
扩展，弥补了空气侧换热系数低的缺点，使传热量大
大提高。
在了解了翅片管的原理和作用以后，在甚么场合选用翅
片管，有下面几个原则：
（1）管子两侧的换热系数如果相差很大，则应该在换
热系数小的一侧加装翅片。
例1：锅炉省煤器，管内走水，管外流烟气，烟气侧应
采用翅片。
例2 ：空气冷却器，管内走液体，管外流空气，翅片应
加在空气侧。
例3 ：蒸汽发生器，管内是水的沸腾，管外走烟气，翅
片应加在烟气侧。
（2 ）如管子两侧的换热系数都很小，为了强化传
热，应在两侧同时加装翅片，若结构上有困难，则
两侧可都不加翅片。在这种情况下，若只在一边加
翅片，对传热量的增加是不会有明显效果的。
例1：传统的管式空气预热器，管内走空气，管
外走烟气。因为是气体对气体的换热，两侧的换热
系数都很低，管内加翅片又很困难，只好用光管了。
例2 ：热管式空气预热器，虽然仍是烟气加热空
气，但因烟气和空气都是在管外流动，故烟气侧和
空气侧都可方便地采用翅片管，使传热量大大增加。
（3 ）如果管子两侧的换热系数都很大，则没有必要
采用翅片管。
例1：水/水换热器，用热水加热冷水时，两侧换热
系数都足够高，就没有必要采用翅片管了。但为了进
一步增强传热，可采用螺纹管或波纹管代替光管。
例2 ：发电厂冷凝器，管外是水蒸汽的凝结，管内走
水。两侧的换热系数都很高，一般情况下，无需采用
翅片管。
2 构造和工作原理
(1)构造
翅片管由基管和翅片组合而成，基管通常为圆管，
也有扁平管和椭圆管。
管内、外流体通过管壁及翅片进行热交换，由于翅
片扩大了传热面积，使换热得以改善。翅片类型多种多
样，翅片可以各自加在每根单管上，也可以同时与数根
管子相连接
翅片管束的定义：
由多支翅片管按一定规律排列起来而组成的换热单元
叫翅片管束（Finned Tube Bundle ）.
一个翅片管换热器可以由一个或多个翅片管束组成。
对翅片管束的了解有助于翅片管换热器的设计和应用。
(2) 翅片管束的组成：
（1）翅片管（多支）：是传热的基本元件；
（2 ）管箱（集箱）或管板：连接翅片管两端的箱体，弯
管或钢板。当翅片管与箱体或管板连接以后，翅片管之间
的间距也就固定了，同时，管箱使管内的流体形成了连续
的流道。
（3 ）构架：使整个翅片管束得以支撑和固定。
空冷器组成
管束是空冷器中主要部分，它由翅片管、管箱
和框架组成，是一个独立的结构整体
它的基本参数有管束型式(指水平式、斜顶式等)，
工作压力和温度，翅片管型式和规格，管箱型式、
管束长度和宽度、管排数、管程数等。型号表示法
如下例所示：
空冷器型号表示法：
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