第七章翅片管式换热器

　　翅片管式换热器在动力、化工、石化、空调工程、制冷工程中应用广

　　泛。如空调工程中使用的表面式空气冷却器、空气加热器、风机盘管、

　　制冷工程中使用的冷风机蒸发器等属于典型的翅片管式换热器。

　　1.翅片

　　2.蒸发管

　　3.毛细管

　　直接蒸发式空气冷却器

　　工作原

　　理：

　　液态制冷剂经过等长的毛

　　细管均匀送入各路翅片

　　管，吸收外掠翅片管的空

　　气的热量后变为蒸汽，然

　　后回到压缩机。外掠翅片

　　管的空气再经过适当处理

　　后即可送入空调房间，使

　　空调房间维持一定的温湿

　　度，达到空调的目的。

　　蒸发器

　　一、基本构造

　　翅片管式换热器由单根或多根翅片管组成。翅片管由基管（圆

　　管、扁平管、椭圆管）与翅片构成。翅片可分别加在每根管子

　　上，也可以同时与数根管子相连。

　　管内、外流体一般布置成叉流流动方式。

　　1.翅片管的分类

　　按结构分类

　　纵向和横向（径向）翅片两大类。螺旋翅片管

　　扁平管+翅片的形式

　　典型的翅片管结构形式

　　螺旋翅片管

　　按制造工艺分类

　　翅片管分为整体翅片管、焊接翅片管、高频焊翅片管和机械连接

　　翅片管。

　　整体翅片 由铸造、机械加工或轧制而成，翅片与管子一体，如

　　低压锅炉的省煤器就采用整体铸造的翅片管。

　　无接触热阻、强度高、耐热震和机械振动，传热、机械及热膨胀

　　性能均较好，但制造成本高，适用于低翅片管（翅化比小于

　　5）。

　　焊接翅片 用钎焊或惰性气体保护焊等工艺制造。不同材料的翅片

　　与管焊接在一起，翅片管制造简易、具有较好的传热和机械性能，

　　在工业上广为应用。焊缝中的残渣不利于传热，必须保证焊接质

　　量。

　　高频焊翅片 利用高频发生器产生的高频电感应，使管子表面与翅

　　片接触处产生高温而部分熔化，再通过加压使翅片与管子连成一

　　体。连接过程中无焊剂、无焊料、制造简单、性能优良，工业应用

　　中*多的一种工艺。

　　机械连接翅片管 有绕片式、镶片式、套片式或串片式等。

　　绕片式

　　套片式或串片式 轧片式 二次翻边片

　　按材料分类

　　有碳钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及铜合金、蒙太尔合金等，有时

　　还可以采用双金属翅片替代贵金属材料。

　　2.翅片管的基本要求

　　良好的传热性能、耐温性能、耐热冲击能力及耐腐蚀能力，易于

　　清理污垢，压降较低等。

　　加翅原则： 根据管内、外两侧流体传热性能进行选择。通常翅

　　片加在对流换热系数小的一侧；当两侧换热系数接近时，则在管

　　内、外两侧均加翅片，或外加翅片，内加麻花铁、螺旋体等扰动

　　元件。

　　二、翅片管式换热器的传热计算

　　翅片管式换热器传热基本方程与其它管式换热器一样，即

　　Q K F Δt K F Δt

　　i i m o o m

　　根据翅片管式换热器在加热或冷却空气的过程中是否有凝结

　　水析出，其传热系数的计算分为干工况与湿工况。

　　1.干工况

　　当翅片管式换热器用于加热空气或冷却空气但不产生凝结水

　　时，这种过程称为干工况（等湿加热或等湿冷却过程）。两

　　侧均为液体时，其传热系数或对流换热系数均按干工况计

　　算。