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翅片管换热器流程布置的必要性

翅片管换热器广泛的应用于空调和制冷行业中,为了提高换热器的性能,我们常常采用以下几种方式来强化传热:(1)提高换热系数;(2)增加换热面积;(3)增加空气侧和制冷剂侧的平均温差。
1,提高换热系数:如果在换热效果较差的一侧采用强化管(或强化翅面),或两侧同时强化,能有效地改善换热器的性能,但由此也带来一些缺点,例如:换热器设计成本、耗功的增加。2,增加换热面积对于改善换热器的性能是一种有效的途径,然而在有限的空间中增大换热器的面积(即增加空调的体积)也是行不通的。
3,增大传热温差,人们通常认为高、低温介质一定时,传热温差就随之而定了。这种观点是片面的,事实上,流程布置对换热性能的影响是不可忽略的。
二,翅片管换热器流程布置的重要性
众所周知,当高温、低温介质的进口温度一定时,逆流换热比顺流换热有着更大的传热平均温差,因而也具有更大的换热量,叉流换热的换热量处于这两者之间。这说明换热器流程布置会改变传热温差的分布,会对换热器产生影响。
   对蒸发器和冷凝器流程布置的研究比较复杂,因为对其造成影响的因素很多,其一,馆内制冷剂经历了相变的过程,因此导致了其在换热和流动方面特性的很大改变。其二,我们希望换热器有一个均匀的换热和流动性能,然而复杂的流程布置会造成传热的不均匀性,这是我们进行流程布置研究尤其是复杂流程布置研究中应尽量避免的。换热器流程布置不仅仅指翅片管的排列方式,还包括翅片管束的分叉流动等情况。当制冷剂流量一定时,通路数和分叉与否直接影响制冷剂的流速,从而也会影响换热器的换热系数。因此,平均温差和传热系数对换热的换热特性影响较大。最优的管组连接方式应使两者的综合效果最佳,以取得较高的换热量。综上所述,我们需要对换热器流程布置进行分析研究。其目的也是通过制冷剂流程的变化来增大传热温差,改善换热效果。同时也使热介质在管路中有更好的分布。通过较优的换热器流程布置方式,可以达到强化换热的目的。
三,从国内各空调公司的实际情况来看,由于目前计算机软件技术尚未与制冷设计相完美结合,加之制冷系统的有关理论在实践中也显得不太完善,所以为了研制出令人满意的产品,工作量相当巨大。如果能够找到较为理想的理论来指导厂家的实践,使得厂家以较少的工作量就能得到性能匹配良好的产品,无疑是具有重要的实践意义的。对换热器流程布置的理论研究目前国内各公司基本无人涉及,大多是借助于实践经验来判断流路布置的好坏,然后进行管路的修改和调整。这不但浪费时间,而且浪费大量的物力和财力。因此对翅片管换热器的流程布置,迫切需要一套切实可行的优化设计研究方案

四,结论及展望综上所述,对于翅片管换热器,理论和实验研究均说明,除了努力改善管外空气侧的翅片和管内结构来增强换热外,还可以从管路流程布置方式着手,通过合理地安排流程,能取得较好的换热性能。对两器流程布置的研究不仅能节省成本,而且可以缩短翅片管换热器的开发和维护周期,对于提高换热器的整体效率亦有好处。

发布时间: 2012-10-15 09:45:47

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