空冷器用翅片管的強(qiáng)化途徑

在許多工業(yè)過(guò)程中，大量的熱量需要通過(guò)冷卻系統(tǒng)來(lái)交換。過(guò)去基本上用水作冷卻劑，隨著　工業(yè)的發(fā)展，冷卻水的需求量急劇增加，從而導(dǎo)致　冷卻水源日益短缺，并造成環(huán)境污染?？諝饫鋮s技術(shù)是２０世紀(jì)４０年代發(fā)展起來(lái)的用空氣來(lái)冷卻管內(nèi)工藝流體的一種技術(shù)。雖然應(yīng)用空氣作為冷卻劑性能要差一些，但只要選用合適的空氣冷卻器，利用取之不盡的空氣作為冷卻介質(zhì)，較之水冷　卻器是一種顯著的節(jié)能設(shè)備，同時(shí)也避免了比較敏感的水源污染和破壞生態(tài)平衡等問(wèn)題。　由于空氣的比熱小，僅為水比熱的１／４，因此，　若傳熱量相同，冷卻介質(zhì)溫升相同，則所需的空氣　量將為用水量的４倍。再考慮到空氣的密度遠(yuǎn)小　于水的密度，則相對(duì)于水冷卻器，空氣冷卻器的體　積是很大的。另外，空氣側(cè)的膜傳熱系數(shù)很低，導(dǎo)致光管空冷器總傳熱系數(shù)也很低，較水冷卻器的傳熱系數(shù)低10～30倍。為抵消空氣側(cè)膜傳熱系　數(shù)較低的影響，一般采用擴(kuò)張表面的翅片管（其翅　化比為ｌ０～２４），或采用濕式空冷器和聯(lián)合空冷器等。
1，新型強(qiáng)化傳熱翅片管的結(jié)構(gòu)形式　

在空冷器中，由于空氣側(cè)的傳熱系數(shù)比管內(nèi)流體的傳熱系數(shù)低很多（為管內(nèi)流體傳熱系數(shù)的５％～２０％），因此，應(yīng)設(shè)法增加空氣側(cè)的　值?！∑街背崞赏ㄟ^(guò)增加表面積來(lái)提高空氣側(cè)的　值，即采用強(qiáng)化平直翅片表面幾何形狀來(lái)增大空　氣側(cè)的傳熱系數(shù)。同時(shí)，為了使空氣側(cè)的摩擦阻　力保持合適的值，空氣流速通常要低于５m/s。在條件允許的情況下，選用導(dǎo)熱性能良好的材料，例　如鋁或銅來(lái)制造翅片，以及通過(guò)表面熱鍍鋅處理，　可有效提高空氣側(cè)的傳熱系數(shù)?！?qiáng)化平直翅片表面幾何形狀的基本方式包括　波紋（人字形）翅片、錯(cuò)斷翅片和開(kāi)口翅片。這些　強(qiáng)化方式直接影響傳熱和摩擦阻力性能，使流動(dòng)　狀態(tài)復(fù)雜化，波紋（人字形）翅片能使傳熱系數(shù)比　平直翅片提高４０％～７０％，矩形平行開(kāi)口翅片的傳熱系數(shù)比平直翅片提高約９０％.強(qiáng)化表　面幾何形狀翅片的具體形式見(jiàn)圖１。其中，割裂　形翅片管的傳熱因子ｉ比平直翅片管高４０％左右；鋼絲圈形翅片管的傳熱因子比平直翅片管　高約５０％，而且具有與平直翅片管相同的壓力　降
２新型翅片管的制造工藝形式及傳　熱性能翅片管是空冷器的基本冷卻元件，

它應(yīng)滿足以下基本要求：　

（１）優(yōu)良的傳熱性能，即合理選材，優(yōu)化設(shè)計(jì)　翅片管結(jié)構(gòu)：　

（２）良好的耐熱沖擊能力（因?yàn)榭绽淦髟趩?dòng)、停車(chē)或介質(zhì)熱負(fù)荷不穩(wěn)定，以及氣象條件發(fā)生　急劇變化時(shí)，會(huì)造成翅片管壁溫的頻繁變化，由于　基管與翅片的材料不同，熱膨脹系數(shù)也不同，可能導(dǎo)致翅片的松動(dòng)，使翅片與基管之間的接觸熱阻增大，從而使翅片管的傳熱性能下降）；　

（３）良好的耐大氣腐蝕能力；

（４）易于清理污垢；　

（５）較低的制造費(fèi)用。此外，還要求有足夠的管內(nèi)耐壓能力，較低的　管內(nèi)壓降，較小的空氣阻力，良好的抗機(jī)械振動(dòng)能力等等