間壁式換熱器
來(lái)源:
2007年02月08日 09:14
在暖通空調(diào)等許多工程應(yīng)用中,經(jīng)常需要在系統(tǒng)和它的周圍環(huán)境之間或在同一系統(tǒng)的不同部分之間傳遞熱量和質(zhì)量,這種以在兩種流體之間傳遞熱量和質(zhì)量為基本目的的設(shè)備稱為熱質(zhì)交換設(shè)備。在熱質(zhì)交換設(shè)備中,有時(shí)僅有熱量的傳遞,有時(shí)是熱量傳遞和質(zhì)量傳遞同時(shí)發(fā)生。前面在緒論中,對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)中常見(jiàn)的熱質(zhì)交換設(shè)備的分類和簡(jiǎn)單的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹,本章將討論各類熱質(zhì)交換設(shè)備的構(gòu)造原理和熱工計(jì)算的基本方法,并簡(jiǎn)要介紹其性能評(píng)價(jià)和優(yōu)化設(shè)計(jì)等相關(guān)內(nèi)容。
間壁式換熱器種類很多,從構(gòu)造上主要可分為;管殼式、肋片管式、板式、板翹式、螺旋板式等,其中以前三種用得。
不論是哪種型式的間壁式換熱器,其結(jié)構(gòu)在傳熱學(xué)教材中均有詳細(xì)介紹;由于奉課程主要涉及熱質(zhì)交換同時(shí)發(fā)生時(shí)的傳遞過(guò)程,所以傳熱學(xué)教材中僅牽涉到顯熱交換的一般換熱器,此處不再介紹了。
需要說(shuō)明的是,用于顯熱交換的間壁式換熱器,也可用于既有顯熱交換又有潛熱交換的場(chǎng)合,只是考慮到換熱設(shè)備兩端流體的不同,使用的種類和型式有所不同,例如,空調(diào)工程中處理空氣的表冷器,其兩側(cè)的流體通常是冷凍水或制冷劑和濕空氣,由于兩者的換熱系數(shù)不同,所以根據(jù)換熱器的強(qiáng)化方法,一般在空氣側(cè)加裝各種形式的肋片,
將銅帶或鋼帶用繞片機(jī)緊緊地纏繞在管于上,制成了皺褶式繞片管;皺褶的存在既增加了肋片與管子間的接觸面積,又增加了空氣流過(guò)時(shí)的擾動(dòng)性,因而能提高傳熱系數(shù)。但是,皺褶的存在也增加了空氣阻力,而且容易積灰,不便清理;為了消除肋片與管子接觸處的間隙,可將這種換熱器浸鍍鋅、錫;浸鍍鋅、錫還能防止金屬生銹。
有的繞片管不帶皺褶,它們是用延展性好的鋁帶繞成。
將事先沖好管孔的肋片與管束連在一起,經(jīng)過(guò)脹管之后制成的是串片管。
用軋片機(jī)在光滑的銅管或鋁管的外表面上直接軋出肋片,便制成了軋片管。由于軋片管的肋片和管子是—個(gè)整體,沒(méi)有縫隙,所以傳熱性能更好;但是,軋片管的肋片不能太高,管壁不能太薄。
除此之外,使用在多工位連續(xù)沖床上經(jīng)多次沖壓、拉伸、翻邊、再翻邊的方法,可得到二次翻邊肋片所示。用這種肋片制成的換熱器有更好的傳熱效果。
此外,為了進(jìn)一步提高傳熱性能,增加氣流的擾動(dòng)性以提高外表面換熱系數(shù),近年來(lái)還發(fā)展了其它的肋片片型,如波紋型片、條縫型片、百葉縫型片和針刺型片等。研究表明,采用上述措施后,可使空調(diào)工程中所用的表冷器的傳熱系數(shù)提高10%~70%。