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國外翅片的發(fā)展現(xiàn)狀
翅片的形式,到目前為止已出現(xiàn)以下幾種:平直翅片、多孔翅片、鋸齒翅片、波紋翅片、釘狀翅、百葉窗翅片、片條翅片等。常用的有平直翅片、多孔翅片、鋸齒翅片和波紋翅片。
早期研究主要是以實驗為主,但是昂貴的模具費用使得這種研究的代價很大,因此,這種研究往往滯后于商業(yè)生產(chǎn)。隨著計算技術的日益發(fā)展,以計算機流體動力學數(shù)值模擬為研究手段的研究方法發(fā)揮了越來越大的作用,用這種方法能夠在產(chǎn)品定型前進行優(yōu)化。
(1)平直翅片
研究發(fā)現(xiàn),翅片間距對傳熱系數(shù)有顯著的影響,而管排數(shù)對空氣壓降幾乎沒有什么影響。業(yè)內(nèi)專家在研究此問題時指出,邊界層的發(fā)展是制約單排管換熱特性的重要因素。經(jīng)對板間通道進行了三維數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)只要翅片間距足夠小,管子后漩渦將被翅片的壁面效應所抑制,此時整個流場將處于層流狀態(tài)。借助可視化實驗技術,研究發(fā)現(xiàn)翅片間距對流動及傳熱行為的影響趨勢,翅片間距存在強化傳熱的j值。第三:具有腐蝕性氣體的工業(yè)建筑或相對濕度較大的使用環(huán)境下,應采用耐腐蝕的翅片管散熱器。
(2) 波紋翅片及沖縫片
對波紋翅片通道內(nèi)傳熱機理進行的研究,發(fā)現(xiàn)存在臨界雷諾數(shù)Re,管排數(shù)對傳熱影響趨勢與平直翅片相反,但變化的量值比平直翅片管束要小的多。
(3) 百葉窗翅片
國外對百葉窗翅片進行了實驗研究并得到傳熱與流阻的關聯(lián)式。對橢圓管、圓管百葉窗換熱器進行的數(shù)值模擬研究,結果表明,管子背風側的換熱惡化,百葉窗的窗片前緣效應在強化傳熱中起到重要作用,對比橢圓管與圓管的總體換熱效果,發(fā)現(xiàn)橢圓管的強化傳熱能力沒有人們以前預想的好。故常用另一種方法,即將纏好鋼帶的管子放進鋅液槽內(nèi)進行整體熱鍍鋅來替代。
整體軋制翅片管整體軋制翅片管整體軋制翅片管整體軋制翅片管
翅片管翅片是否越多越好?或越高越好?
翅片管翅片是否越多越好?或越高越好?
1.當翅片管翅片的傳熱面積增加一倍時,其換熱系數(shù)并不能增加一倍,而是要打一個折扣,一般為(0.9---0.7),而且翅片越高,此折扣值越大,甚至降到(0.5)以下。這說明,翅片越高,翅片效率就越低,增加翅片的經(jīng)濟性就下降了。
2.如果翅片太高太密,容易產(chǎn)生積灰問題,而且清灰困難。
3.翅片太高太密,會增加工藝難度,提高加工成本。
?翅片管散熱器的排液口與排氣口
所有換熱器都要設置排液口和排氣口,因此,須確定排液口和排氣口的合適位置和大小??赡苓€需要設置其它的孔,以供安裝壓力表和熱電偶等用。
接管和撞擊保護
流體通過接管進出換熱器這些接管橫截面相等,焊接在殼體和管道上。接管的大小必須合適,應該清楚管束會部分擋住孔隙。當高速流體進入殼體時,需要撞擊保護裝置防止管子沖蝕和振動。撞擊保護裝置的形式包括:1沖擊板2防沖桿3環(huán)形分布器。
流體性質與分配
要決定何種流體走殼程、何種流體走管程需要考慮一下因素:
腐蝕性:如果管程走腐蝕性流體,較少需要抗腐蝕性合金或鍍層金屬。
結垢性:管內(nèi)流速能較好地控制,提高流速可以減少結垢,讓結垢性流體走管內(nèi)可以較少結垢。
可清洗性:殼側難于清洗;因為有旁路,化學清洗法通常不適合清洗殼側,要求走較清潔的流體;直管不需要移動管束即可用物理方法清洗;化學清洗法通常比較合適于管側清洗。
溫度:操作溫度高需要昂貴的合金材料,如果熱流體走管程則需要較少的合金組件壓力:高壓流體走管程需要較少的高壓組件,殼體厚度也可以減少。
?國內(nèi)建筑翅片管需求仍將具有較強的拉動作用
當然,近期鐵礦石等原料價格的上漲也對翅片管廠上調(diào)出廠價形成一定支撐。翅片管作為換熱元件,長期工作于高溫煙氣的工況下,比如鍋爐換熱器用翅片管使用環(huán)境惡劣,高溫高壓且處于腐蝕性氣氛,這要求翅片管應具有很高的性能指標。g級研究員對此分析,在翅片管廠開工率上升的情況下,原料需求旺盛、價格堅挺的局面仍難以改變。同時,華東地區(qū)主導翅片管廠上調(diào)8月上旬出廠價格取得了不錯的效果,翅片管廠對后市信心將進一步增強,可見,成本對翅片管價格的支撐作用依然較強。
此外,在需求方面,盡管考慮到接下來高溫天氣對工程施工仍將形成一定影響,可基于國家穩(wěn)增長政策力度加大,鐵路投資、城市基礎建施、棚戶區(qū)改造、節(jié)能環(huán)保等方面建設有望加快,國內(nèi)建筑翅片管需求仍將具有較強的拉動作用。