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《螺紋管和翅片管傳熱性能分析及其應(yīng)用_李春蘭》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第26期第6期石油化工設(shè)備Vol.26No.61997年11月PETRO-CHEMICALEQUIPMENTNov.1997螺紋管和翅片管傳熱性能分析及其應(yīng)用蘭州長(zhǎng)征機(jī)械廠(蘭州730050)工程師李春蘭蘭州石油機(jī)械研究所工程師楊國(guó)恒摘要介紹了螺紋管和翅片管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和常用的性能參數(shù),分析了其傳熱性能以及在管殼式換熱器和空冷器中的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞換熱器翅片管螺紋管傳熱性能分析應(yīng)用中圖法分類號(hào)TQ051.503在煉油及石化等工業(yè)領(lǐng)域,換熱器的應(yīng)dr、di、及dof分別為螺紋管的當(dāng)量直徑、根徑、用已十分廣泛。目前,強(qiáng)化管內(nèi)外流體傳熱,內(nèi)徑及齒頂圓直徑,mm;
2、為翅化比,即螺紋提高傳熱效率是其研究開(kāi)發(fā)工作的重點(diǎn)。為管外表面積與滾軋前光管外表面積之比值;了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化傳熱,在換熱管的研制上投入比Fo/Fi為螺紋管內(nèi)外表面積之比值。由圖1a較大,迄今已出現(xiàn)了螺紋管(又稱低翅片管)、可看出,管子兩端無(wú)翅片,管子與管板的連接翅片管(相對(duì)地可稱為高翅片管)、螺旋槽紋與光管相同。管、橫槽紋管、螺旋扁管、縮放管及鋸齒形(或T形)翅片管等。本文僅就我廠換熱器及空冷器產(chǎn)品中使用的螺紋管和翅片管的傳熱性能及其應(yīng)用做一扼要介紹。1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1.1螺紋管螺紋管是一種由鋼管經(jīng)環(huán)向滾壓軋制而成的整體低翅片管,其結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)見(jiàn)圖1a和表1。表中,
3、d為換熱管外徑,mm;de、圖1螺紋管的結(jié)構(gòu)尺寸和翅片管的類型表1螺紋管的有關(guān)尺寸參數(shù)d/mm1925翅化比,2.82.52.22.01.72.802.752.502.201.801.60de/mm17.517.823.5dr/mm17.016.816.616.616.423.022.622.322.322.022.0di/mm13.413.018.818.0面積比Fo/Fi3.63.33.12.72.33.63.53.33.02.52.2dof/mm18.8±0.224.8±0.21.2翅片管熱性能良好的鋁或銅等材料。常用的翅片有翅片與管子的連接有繞片
4、、鑲片及軋片L及LL型繞片式、鑲嵌式及雙金屬軋制等等形式。管子材料可用碳鋼、不銹鋼及鋁合金形式,見(jiàn)圖1b。國(guó)產(chǎn)翅片管的特性參數(shù)見(jiàn)表等。翅片則需選用延展性好、抗大氣腐蝕及傳2?！?0·石油化工設(shè)備1997年第26卷表2國(guó)產(chǎn)翅片管的特性參數(shù)基管直徑翅片管外徑翅片參數(shù)/mm翅片管排列類別管材d/mmD/mm翅片高h(yuǎn)翅片厚翅片間距C管心距A排列形式低翅片鋼管255012.50.52.3,2.554,56,59等邊62高翅片鋼管255716.00.52.8,3.2三64角高翅片鋁管255716.00.53.667形翅化比翅片管形式翅片間距/mm低翅片高翅片LL2.
5、316.415.213.712.110.923.021.319.116.815.12.5KLM16.915.714.112.411.223.421.719.517.315.32.8L3.216.915.714.112.411.223.421.719.517.315.3G3.617.316.014.412.711.423.922.119.817.415.62傳熱計(jì)算側(cè)的h值相差2～5倍時(shí),采用螺紋管較合適。2.1螺紋管若h值相差10倍以上,則用翅片管較合理。翅螺紋管總傳熱系數(shù)K的計(jì)算式為:片位于傳熱系數(shù)較小的一側(cè),使總K值增大K=1/〔(1/ho)+ro+r
6、f+(Fo/Fm)(/了幾倍。)+ri(Fo/Fi)+(1/hi)(Fo/Fi)〕(1)2.2翅片管3傳熱性能分析翅片管總傳熱系數(shù)K的計(jì)算式為:螺紋管是由管子本身經(jīng)整體軋制而成K=1/〔(1/ho)+ro+rf+(Fo/Fm)(/的,其螺紋狀的低翅片與管子構(gòu)成一體,無(wú)接)+ri(Fo/Fi)+(1/ho)(Fo/Fi)+觸熱阻,強(qiáng)度高,耐熱震和機(jī)械振動(dòng),因而具rb(Fo/Fb)〕(2)2有較好的力學(xué)、傳熱和熱膨脹等性能。軋制后式中,K為總傳熱系數(shù),W/(mK);hi,ho分2的管內(nèi)徑比光管縮小2mm左右,管內(nèi)壁有別為管內(nèi)外膜傳熱系數(shù),W/(mK
7、);ri,ro為2輕微的螺紋痕跡,故有使管內(nèi)傳熱系數(shù)增加管內(nèi)外側(cè)之結(jié)垢熱阻,(mK)/W;rf,rb分別為翅片熱阻和翅片與管子連接處的間隙熱和結(jié)垢減少的作用。但壓降略有增加,同時(shí)管2外的流通面積亦有所增加。試驗(yàn)表明,當(dāng)管內(nèi)阻,(mK)/W;Fi,Fo為管內(nèi)外(帶翅)之傳22的傳熱系數(shù)比管外的大2倍以上時(shí),其總K熱面積,m;Fm為平均壁面積,m;為管子壁厚,m;為所用管子材料的導(dǎo)熱系數(shù),W/值可提高20%～30%。2(mK);Fb為翅片與管子的接觸面積,m。翅片管的傳熱性能受翅片與管子間接觸由式(1),(2)可看出,hi及ho增大,K值熱阻的影響,
8、而接觸熱阻又取決于兩者間的隨之增大,但此時(shí)首先要增大管內(nèi)外流體的接
