首頁翅片管換熱器原理
翅片管，又叫鰭片管或肋片管，英文名字叫“Fin Tube” 或”Finned Tube”, 也有時叫做“Extended Surface Tube”,即擴展表面管。顧名思義，翅片管就是在原有的管子表面上（不論外表面還是內(nèi)表面）加工上了很多翅片，使原有的表面得到擴展，而形成一種獨特的傳熱元件。那么為什么要使用翅片管換熱器，相對于其他種類的換熱器翅片管又有什么又是呢
因為固體表面與和它接觸的流體之間的換熱稱為對流換熱。我們最熟悉的對流換熱就是暖氣片外表面和空氣之間的換熱。生活經(jīng)驗告訴我們：暖氣片面積越大，表面溫度越高（即表面溫度和空氣間的溫差越大），供熱時間越長，則換熱量越大，房間越暖和。這說明對流換熱量和換熱面積成正比，和溫度差成正比，和時間成正比。為了比較不同情況下對流換熱的強弱，我們需定義一個物理量：叫做“換熱系數(shù)”。 換熱系數(shù)是指單位面積，單位溫差（壁面和流體之間的溫差），單位時間的對流換熱量。其單位是J / (s.㎡.℃) 或W/(㎡.℃). 對流換熱系數(shù)常用符號 h 表示。
換熱系數(shù)的大小主要取決于下面幾個因素：
1.流體的種類和物理性質(zhì)：例如水和空氣是截然不同的，其換熱系數(shù)相差甚大；
2.流體在換熱過程中是否發(fā)生相變，即是否發(fā)生沸騰或凝結。若有相變發(fā)生，則其換熱系數(shù)將大大提高；
3.還和流體的流速和固體表面的形狀有關。等等。
4.對流換熱系數(shù)的大小主要是通過實驗研究來確定，下面給出一組常用情況下的數(shù)值范圍：
水蒸汽的凝結： h = 10000 ---20000 W/(㎡* ℃)
水的沸騰 ： h = 7000---10000 W/(㎡* ℃)
水的對流 ： h = 3000---5000 W/(㎡* ℃)
空氣或煙氣的強制對流： h = 30---50 W/(㎡* ℃)
空氣或煙氣的自然對流： h = 3—5 W/(㎡* ℃)
由此可見，不同情況下其換熱系數(shù)的差別是非常巨大的。請記住上述換熱系數(shù)的數(shù)值范圍，這對以后翅片管的理解和選用是大有用處的。
下面將討論一個具體的傳熱設備的實例：
有一臺用熱水加熱空氣的換熱器，熱水在管內(nèi)流動，空氣在管外流動。例如采暖用的熱風幕或汽車上的散熱器（radiator）都屬于這一種傳熱類型， 即熱水的熱量經(jīng)過管壁傳給管外的冷流體—空氣。由此可見，傳熱過程是與間壁兩側的兩個對流換熱過程緊緊地聯(lián)系在一起的。
對于上述實例： 管內(nèi)水側對流換熱系數(shù)約為5000，而管外空氣側的對流換熱系數(shù)約為50， 二者相差100倍。由于空氣側的換熱“能力”遠遠低于水側，限制了水側換熱“能力”的發(fā)揮，使得空氣側成為傳熱過程的“瓶頸”，限制了傳熱量的增加。為了克服空氣側的“瓶頸”效應，在空氣側外表面加裝翅片將是一個最明智的選擇。加裝了翅片以后，使空氣側原有的傳熱面積得到了極大的擴展，禰補了空氣側換熱系數(shù)低的缺點，使傳熱量大大提高，如下面的附圖所示。
a:加翅片之前傳熱面的瓶頸效應，b:加翅片之后瓶頸消除，熱流量打打增加
關于加裝翅片的作用還可以用下面更形象的例子來說明：在一個邊境口岸的出入境處，假定甲方口岸有十個檢驗口，每小時能放行5000人，而乙方口岸只有一個檢票口，且辦的很慢，每小時只能放行50人。這樣，乙方側就成了旅客通關的瓶頸，使得甲方的“能力” 不能發(fā)揮。為了提高通關流量，最有效的辦法就是在乙方側多開幾個檢驗口。這與加裝翅片的原理是一樣的。
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