翅片管空气换热器是一种热交换设备。
结构组成
- 翅片管:由基管和翅片组合而成,基管通常为圆管,也有扁平管和椭圆管 。翅片紧密地附着在基管外壁,材质一般选用导热性能 的金属,如铝、铜、钢等,常见的翅片形式有绕片式、轧片式、焊片式等 。
- 管板:用于固定翅片管,使翅片管保持相对位置,并分隔管程与壳程,确保热交换过程中两种流体不会混合 。
- 外壳:通常采用耐腐蚀、高强度的材料制成,起到保护内部结构和引导气流的作用,使空气能够均匀地流过翅片管 。
工作原理
翅片管换热器的工作原理基于热传导和对流换热两种基本传热方式。热流体在翅片管内流动,冷流体(空气)在翅片管外流动。热量从热流体通过管壁传递到翅片上,再由翅片与空气进行对流换热,将热量传递给空气,从而实现空气的加热或冷却 。

优点
- 传热:翅片的存在增加了传热面积,破坏了空气侧的流体边界层,增强了对流换热效果,使得热量能够快速地传递给空气,提高了换热效率 。
- 结构紧凑:设计紧凑,占地面积小,适用于空间有限的场所,能够在较小的空间内实现较大的换热面积 。
- 适应性强:翅片可以采用不同的材质和翅片形式,以适应不同的流体性质、温度、压力和传热需求。还可根据具体的工艺要求进行定制设计 。
- 经济性好:翅片通常较薄,可使用铝合金等轻质材料制造,重量轻,成本低,同时由于其传热性能,可降低能源消耗和运行成本 。
应用领域
- 工业领域:广泛应用于化工、石油、冶金、电力等行业的加热、冷却、蒸发、冷凝等工艺过程,如用于加热空气来干燥物料的各类干燥设备,以及液压系统的油冷却降温、塔顶油气冷凝等 。
- 暖通空调领域:作为空气冷却器和加热器使用,可调节室内空气温度,提高室内环境的舒适度,常见于中央空调系统、通风系统等 。
- 制冷工程领域:在冷风机、无霜冰箱等设备中发挥作用,实现制冷效果 。
- 农业和畜牧业领域:用于温室大棚的加热和通风系统,以及畜牧养殖场的供暖设备 。
选型与设计要点
- 翅片类型和尺寸:根据实际应用场景和流体特性选择翅片的形状,常见的有平直翅片、波纹翅片等 。翅片的尺寸包括片高、片距等,需综合考虑积灰、结尘、易清洗等因素以及对压力降的要求 。
- 管排数和管间距:管排数增多可增加传热面积,但也会增加空气阻力和设备成本,需根据具体需求优化选择。管间距要适中,既要保证有足够的空间布置翅片管,又要避免间距过大影响传热效果 。
- 材质选择:考虑工作温度、压力、流体腐蚀性等因素,选择具有合适的耐高温、耐压力和耐腐蚀性能的材料,如不锈钢、铜合金、铝合金等 。
维护与保养
- 定期清洗:翅片管表面容易积聚灰尘、污垢等,影响传热效果,需定期进行清洗,可采用压缩空气吹扫、高压水枪冲洗或化学清洗等方法 。
- 检查连接部位:定期检查翅片与管子的连接部位,如焊接处、胀接处等,确保连接牢固,无松动、泄漏等问题 。
- 防腐处理:对于在腐蚀性环境中使用的翅片管换热器,要采取相应的防腐措施,如涂覆防腐涂层、采用耐腐蚀材料等 。
