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空氣加熱器的作用
空氣加熱器又稱翅片管散熱器,是氣體與液體熱交換器中使用廣泛的一種換熱設(shè)備。凡在換熱管上加裝翅片,以達(dá)到增加散熱面積的冷熱交換器,均可歸納為“翅片管散熱器”。常用作熱風(fēng)或冷風(fēng),其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,單位換熱面積大。在紡織、印染、石油、化工、干燥、電力等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。
一般而言,翅片管換熱器的間距、片高是影響翅化比的主要因素,介質(zhì)在管內(nèi)、外介質(zhì)的翅化比和換熱系數(shù)都會顯著。如果管內(nèi)外膜傳熱系數(shù)差異較大,應(yīng)選擇翅化比比較大的翅片管,如蒸汽加熱空氣。在有單面介質(zhì)相變時(shí),換熱系數(shù)有很大的差別,如冷熱空氣的交換,在熱空氣降至露點(diǎn)以下時(shí),可采用翅片管換熱器。裸管通常適用于無相變空氣和空氣的換熱,或水和水的換熱。使用低翅片管時(shí),由于這段時(shí)間屬于較弱的給熱系數(shù),對其進(jìn)行強(qiáng)化,會產(chǎn)生一定的效果。但是,過大的翅化效應(yīng)不明顯,管內(nèi)和管內(nèi)接觸面積同時(shí)得到強(qiáng)化,可采用螺紋管或槽紋管。
肋片間距主要考慮積灰、積塵、容易清潔等因素,同時(shí)要嚴(yán)格符合設(shè)備的壓降要求。排列時(shí),管與管之間的間距不易過大,一般>1mm以上適合布管即可。熱交換過程中,空氣通過翅片管換熱器時(shí),主要由正反兩面的翅片參與換熱。二支翅片管中部僅存在少量輻射傳熱,換熱效果不明顯。因?yàn)檫@部分沒有翅片,沒有阻力,空氣很容易穿透。未換熱的冷氣與從翅片中心經(jīng)過的已加熱空氣產(chǎn)生的熱量,相反,降低了換熱效果,對比國外的翅片管換熱器,管間距只比翅片管中間增加0.5mm。
翅片管換熱器的管排列應(yīng)盡量按正三角形交叉排列。第 一排熱風(fēng)過后,第 二排遇到阻力,有一定的反彈風(fēng),使整個(gè)翅片管360°換熱無死角。因此,除非有特殊要求,否則應(yīng)避免等腰三角形排列,盡量不要使用方形排列。
空氣側(cè)壓降是設(shè)計(jì)中非常重要的參數(shù),與翅片管的布置密切相關(guān)。在翅片管的布置設(shè)計(jì)中,應(yīng)計(jì)算窄間隙循環(huán)面與迎風(fēng)面的比值,以便根據(jù)迎風(fēng)速計(jì)算空氣質(zhì)量流量,并在不同溫度下找到不同溫度空氣的動(dòng)力粘度的摩擦系數(shù)。