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翅片管品质有保障

  • 公司: 浩泽物资有限公司
  • 价格:电联
  • 联系人:周经理
  • 更新时间:2024-11-14 11:15:24 浏览次数:1
  • 所在地:三亚
  • 标题:翅片管品质有保障
  • 来源: lchz
翅片管品质有保障
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以下是:翅片管品质有保障的产品参数
名称翅片管
规格齐全
材质20# 304 q235b
产地聊城
仓库地址浩泽库
计重方式米计
可定制
品牌浩泽
用途换热系统
应用场所锅炉 电站
在海南省三亚市采购翅片管品质有保障请认准浩泽物资有限公司,品质保证让您买得放心,用得安心,厂家直销,减少中间环节,让您购买到更加实惠、更加可靠的产品。(联系人:周经理-13563000517,QQ:951556567,地址:大东钢管产业园发货到海南省 三亚市 )。 海南省,三亚市 2022年,三亚市地区生产总值847.11亿元,同比下降4.5%。

翅片管品质有保障产品的真实面貌,远比文字描述来得丰富和生动。点击观看我们的视频,让产品自己为您讲述它的故事。

以下是:翅片管品质有保障的图文介绍

海南三亚浩泽物资有限公司科技先进、文明、勇于创新、服务社群、信誉至上、精益求精为经营方针,热忱欢迎社会各界新老用户选用我公司的【翅片管】产品。   我们以优良的品质,崇高的信誉和无微不至的服务赢得众多赞誉。今天,我们继续秉承这一优良传统,并不断发扬光大。在未来的岁月里,我们将以诚恳的态度接受各界友人和广大客户提出的宝贵建议,以感谢万千的热情,衷心感谢社会各界给予的支持和厚爱。



管式炉对流室炉管内介质的传热系数一般都远大于管外烟气的传热系数。钉头管和翅片管就是用来强化管外对流传热的。为了避免过多积灰而影响传热效果,除必烧油和油气混烧时应设置吹灰器外,还应按照表-1的使用范围正确选用钉头管或翅片管。必须说明的是对流室烟气入口处的2-3排炉管,既接受辐射室的辐射传热,又吸收高温烟气的对流传热,炉管表面热强度很高,有时甚至超过辐射管的热强度。这两三排炉管通称为遮蔽管,只能采用光管,而不得采用钉头管和翅片管。

表1 钉头管和翅片管使用范围

 钉头和翅片的材质应根据计算的钉头和翅片尖端温度按表-2选用。另外还应考虑钉头和翅片材质的热膨胀系数应与炉管相同或相近,以避免多次开停工后钉头或翅片从管壁剥离。

表2 钉头和翅片材料高使用温度

 钉头与炉管的焊接一般采用埋弧火花焊或电阻焊。翅片与炉管的焊接一般采用高频焊或钎焊。当炉管材质是铬钼钢或钉头、翅片是铬钼钢和铬钢时,应采用焊前预热和焊后保温缓冷的措施,以避免焊根开裂。由于钉头焊接时的热应力较大,当管内被加热的是高腐蚀性介质时,钉头管焊接完毕后应进行应力退火处理。

钉头管和翅片管制造完毕后应进行强度水压试验,由于钉头和翅片与炉管焊接时可能损伤炉管外壁,因此计算钉头管和翅片管的水压试验压力时,管壁厚度应减去一个减薄的厚度δ:埋弧火花焊钉头管δ=3mm;高频焊翅片管δ=1.5mm。








在换热器中,很多时候传热两侧流体的换热系数大小不平衡,通常我们会在换热系数小的一侧加装翅片。这是为什么呢?翅片管又是什么?结构什么样?应用原则是什么?听老工程师为大家讲一讲。(末尾有实例讲解哦!)

什么是翅片管?翅片管,又叫鳍片管或肋片管。顾名思义,翅片管就是在原有的管子表面上(不论外表面还是内表面)加工上了很多翅片,使原有的表面得到扩展,而形成一种独特的传热元件。为什么要采用翅片管?

在原有表面上加工上翅片能起到什么作用呢?

翅片管换热器的结构与一般管壳式换热器基本相同,只是用翅片管代替了光管作为传热面。这使得其结构更加紧凑,换热面积增加,可以加强换热。

什么情况时,选用翅片管呢?








翅片管式换热器总传热计算

采用平壁导热计算公式,总传热计算方程:

 二:翅片效率简化计算前提

( l )翅片材料的导热系数为常数;

( 2 )翅片厚度远小于翅片高度与翅片宽度;

( 3 )翅基温度、翅周围介质温度、翅表面与周围介质的对流传热系数均为常数;

( 4 )翅端绝热。

 三:翅片管束的换热和流动阻力

 由于空气侧或烟气侧的换热系数很低,因此我们一般采用翅片管。此外,当流体流过翅片管束时,须克服一定的流动阻力,因而会产生压力降△P ,压力降越大,说明消耗的动力越大。所以压力降的计算也是一个应该关注的问题。

1 .流体绕流翅片管束时的管外换热系数

换热系数是指当流体流过固体壁面时,单位时间,单位面积,单位温差时的换热量。应注意,这儿说的单位温差是指固体壁面和流体之间的温差。换热系数我们用 h 来表示,其单位是: W /(㎡.℃)。翅片管的排列有顺排和叉排之分,由于顺排和叉排时流体的流动状态不同,因而其换热系数的计算式是不同的。



顺排流动叉排流动所有翅片管束管外换热系数的计算式都是由实验得出来的,实验中要考虑很多因素的影响,因而所得出的结果又叫实验关联式。不同研究者进行的实验可能会得出形式上不同的实验关联式,但在同一条件下的计算结果应该是相近的。我们的任务就是选择信得过的关联式进行计算。


这里 Briggs和 Young 的实验关联式。他们曾对十多种环形翅片管束进行了实验研究,所有的实验管束都是叉排排列,管心距呈等边三角形布置。其标准误差在5%左右。下面只介绍对于高翅片管束的实验结果: 

式中,

df , db :翅片外径和基管直径;

Y , H :翅片间隙和高度;

入,μ和 Pr 分别为流体的导热系数,粘度系数和普朗特数。

根据流体温度查流体物性表得到;式中的 Gmax 是流体在窄截面处的质量流速,单位是 Kg /(㎡.s) . 所谓窄截面是指相邻两翅片管之间夹缝中的截面。由上式可知,影响换热系数 h 大的因素是流速,与 Gmax 的0.718次方成正比。如何应用这一关联式进行计算,后面将通过一个例题加以说明。

2.流体绕流翅片管束的流动阻力

Robinson 和 Briggs 对十多种叉排环形翅片管束进行了等温条件下的流动阻力测试。实验范围是:

上式中, K 是纵向管排数, f 是摩擦系数,是一个无因次数。对于按等边三角形排列的管束,由下面的实验关联式计算:

由上两式可见,影响翅片管束压力降△P的主要因素是:

是流速,与Gmax的2-0 .316 =1 . 684次方成正比;

第二是管间距,几乎与 Pt 的一次方成反比。

所以,为了降低阻力,可以选用较大的管问距和降低流体的流





优化设计方法包括两部分:翅片结构设计和制冷剂流路设计。由于翅片尺寸决定了管间距,进而影响制冷剂流路分配,因此应首先设计翅片结构,其次设计制冷剂流路。图1 为优化设计流程图。1、翅片结构设计  在翅片结构设计中,将采用CFD 方法对翅片结构进行优化设计。优化设计主要分为如下5 个步骤:


步骤1:确定优翅片高宽比Pt/Pl


        在本文中,翅片优高宽比是指在相同翅片面积下,翅片效率高的翅片高宽比。翅片效率可定义为:翅片管换热器实际的换热量(Qactual,fin)与大可能达到的换热量(Qideal,fin)之比,如式(1)所示。

 

        Qactual,fin和Qideal,fin 由CFD 计算得到。CFD 几何模型采用两排管翅片换热器;边界条件为空调蒸发器工况。在实际翅片模型中,翅片与管壁耦合;在理想翅片模型中,设置翅片温度与管壁温度相同。空气上表面和下表面定义为周期性表面。根据CFD 计算结果,可以得到具有高翅片效率的翅片优高宽比Pt/Pl。


步骤2:优化Pt 和Pl


       在制冷工况下,蒸发器表面会形成一层冷凝液膜。当析湿较为严重时,窗片和桥片都会被这层液膜堵塞,导致其几何结构类似于平片。因此,在设计中采用了平片的关联式来确定翅片尺寸。 


       设计中,设定的优化目标函数以及约束条件函数见式(2)~(4)。优化目标函数用来分析性价比,见式(2)。式(3)~(4)为约束条件,即:小管径换热器的换热性能(UA)应等于或大于规定值;空气侧压降应等于或者小于规定值。


 

步骤3:优化翅片开缝结构


        在翅片开缝结构的设计中,由于没有适用于小管径翅片换热器的性能预测关联式,因此本研究采用CFD 方法来模拟换热器的换热量和空气压降,从而确定优开缝结构。


       在窗片的几何结构参数中,开缝角度和开缝数是自变量,缝高与缝宽可根据两个自变量确定。因此,只需对窗片开缝角度θ 和开缝条数n 这两个自变量进行优化设计。在桥片的几何结构参数中,缝高为翅片间距的一半,缝宽由开缝数确定。因此,对桥片开缝翅片结构的设计,只需对开缝条数进行优化设计。基于CFD 计算结果,可确定具有较高换热量和较低空气压降的翅片开缝结构。

 

步骤4:换热器性能测试


      小管径换热器性能的测试系统如图2 所示。实验中的测试工况根据房间空调器标准确定。根据实验结果,采用多重线性回归方法开发了小管径换热器性能的预测关联式,并将其应用于制冷剂流路设计的仿真程序中。


 

 

  2、制冷剂流路设计  


        在制冷剂流路设计中,采用基于仿真的方法进行设计。图3 为基于仿真的制冷剂流路设计方法流程图。设计中首先根据换热器尺寸确定换热器的预选结构,并根据换热器性能及成本调整管路结构,然后计算调整后换热器的性能,以确定下一步结构的调整方向,终确定换热器管路结构。设计中采用基于知识的多目标优化方法,控制优化过程,得到优化结果。

 

 

       本文采用基于图论的三维分布式模型,预测具有不同流路换热器的性能。Liu 建立的模型与实验值的大偏差为±10%。在Liu 的模型中,沿长,宽,高三个方向将换热器分割成若干个控制体。控制体包含了制冷剂,空气和翅片换热器三个部分。制冷剂与空气的控制能量方程与动量方程如式(7)~(11)所示。

 

       式中,Ai 是制冷剂侧换热面积;Ao 是空气侧换热面积;Ga,max 是小流通面积处的空气流率; fa 是空气摩擦系数;σ 是流通积的收缩比;Qfront, Qback, Qtop和Qbottom 分别是从前排,后排,上列和下列翅片的传热量。


        本文对换热系数和压降预测关联式的选取如表1所示。



 

       优化采用基于知识的优化方法(KBEM)用于优化换热器。它包括两个部分:改进遗传算法(IGA)和基于知识的优化模块(KOM)。KBEM 中的IGA 是传统遗传算法的改进版,IGA 可以得到初解并控制整个优化过程。采用基于知识的搜寻方法可以减少研究范围,进而并可以提高优化效率。


三:设计案例

    

        本章节将会采用前一章提出的设计方法来设计采用5 mm 管翅片管换热器的空调器。空调器的实验结果将与设计结果进行对比验证。


        在此案例中,室内机换热器采用了5 mm 管翅片换热器。室外机换热器采用具有更大翅片间距的7 mm 管翅片换热器,以防止热泵工况时结霜导致的换热性能恶化。

 

 1、翅片结构设计结果 


步骤1:确定优翅片高宽比Pt/Pl


       设计Pt/Pl 时,CFD 计算的边界条件设置如下:进口空气温度为300K,管壁温度为280K。其他边界条件同前一章。由图4 所示的CFD 结果,可知优Pt/Pl 比值为1.23,此时翅片效率高。


 

步骤2:优化Pt和Pl


       在翅片尺寸设计中,5 mm管翅片的UA应大于7 mm管翅片,5 mm管翅片换热器的ΔP应小于7 mm管翅片换热器。根据上述设计原则,翅片的性价比、传热效率和空气压降随Pt的变化趋势见图5(a)~(c)。由结果可得:当Pt为18 mm时,w值较大,且满足UA和ΔP的约束条件。根据优Pt/Pl值,可得到优翅片尺寸为18×14.7 mm。


 

步骤3:优化翅片开缝结构


      根据所确定的优翅片尺寸,利用CFD方法计算开3条缝的窗片和开4条缝的窗片的性能。图6为具有不同开缝数的翅片表面空气温度分布图。换热量及空气压降的计算结果见表2。由计算结果可知:由于开缝数的增加导致缝高的降低,4条缝窗片具有更高的换热量,和更低的空气压降。



 

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