翅片管换热源以及翅片管的应用场合

一、 翅片管及翅片管特点为了提高换热效率，通常在换热管的表面通过加翅片，增大换热管的外表面积（或内表面积），从而达到提高换热效率的

一、 翅片管及翅片管特点

为了提高换热效率，通常在换热管的表面通过加翅片，增大换热管的外表面积（或内表面积），从而达到提高换热效率的目的，这样的换热管叫做翅片管。

翅片管作为换热元件，长期工作于高温烟气的工况下，比如锅炉换热器用翅片管使用环境恶劣,高温高压且处于腐蚀性气氛,这要

求翅片管应具有很高的性能指标。

1) 防腐性能（Anti-corrosion）

2) 耐磨性能（Anti-wear）

3) 低的接触热阻(lower contact resistance)

4) 高的稳定性（Higher Stability）

5) 防积灰能力

高频焊螺旋翅片管是目前应用最为广泛的螺旋翅片管之一，现广泛应用于电力、冶金、水泥行业的预热回收以及石油化工等行业.高频焊螺旋翅片管是在钢带缠绕钢管的同时，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，对钢带和钢管外表面加热，直至塑性状态或熔化，在缠绕钢带的一定压力下完成焊接。这种高频焊实为一种固相焊接。它与镶嵌、钎焊(或整体热镀锌)等方法相比，无论是在产品质量（翅片的焊合率高，可达 95%），还是生产率及自动化程度上，都是更为先进。

二、翅片管换热原理

下面我们通过一个具体的传热设备的实例来讨论下翅片管的换热热原理。

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汽车上的散热器（radiator）都属于这一种传热类型，即热水的热量经过管壁传给管外的冷流体—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 5000，而管外空气侧的对流换热系数约为 50，二者相差 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最明智的选择。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，如下面的附图所示。关于加装翅片的作用还可以用下面更形象的例子来说明：在一个边境口岸的出入境处，假定甲方口岸有十个检验口，每小时能放行5000 人，而乙方口岸只有一个检票口，且办的很慢，每小时只能放行 50 人。这样，乙方侧就成了旅客通关的瓶颈，使得甲方的“能力”不能发挥。为了提高通关流量，最有效的办法就是在乙方侧多开几个检验口。这与加装翅片的原理是一样的。

什么场合应该选用翅片管换热？

在了解了翅片管的原理和作用以后，在什么场合选用翅片管，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。应注意，在设计时，应尽量将换热系数小的一侧放在管外，以便于加装翅片。

（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。