空冷器用翅片管的強化途徑

在許多工業過程中，大量的熱量需要通過冷卻系統來交換。過去基本上用水作冷卻劑，隨著　工業的發展，冷卻水的需求量急劇增加，從而導致　冷卻水源日益短缺，并造成環境污染。空氣冷卻技術是２０世紀４０年代發展起來的用空氣來冷卻管內工藝流體的一種技術。雖然應用空氣作為冷卻劑性能要差一些，但只要選用合適的空氣冷卻器，利用取之不盡的空氣作為冷卻介質，較之水冷　卻器是一種顯著的節能設備，同時也避免了比較敏感的水源污染和破壞生態平衡等問題?！∮捎诳諝獾谋葻嵝?，僅為水比熱的１／４，因此，　若傳熱量相同，冷卻介質溫升相同，則所需的空氣　量將為用水量的４倍。再考慮到空氣的密度遠小　于水的密度，則相對于水冷卻器，空氣冷卻器的體　積是很大的。另外，空氣側的膜傳熱系數很低，導致光管空冷器總傳熱系數也很低，較水冷卻器的傳熱系數低10～30倍。為抵消空氣側膜傳熱系　數較低的影響，一般采用擴張表面的翅片管（其翅　化比為ｌ０～２４），或采用濕式空冷器和聯合空冷器等。
1，新型強化傳熱翅片管的結構形式　

在空冷器中，由于空氣側的傳熱系數比管內流體的傳熱系數低很多（為管內流體傳熱系數的５％～２０％），因此，應設法增加空氣側的　值?！∑街背崞赏ㄟ^增加表面積來提高空氣側的　值，即采用強化平直翅片表面幾何形狀來增大空　氣側的傳熱系數。同時，為了使空氣側的摩擦阻　力保持合適的值，空氣流速通常要低于５m/s。在條件允許的情況下，選用導熱性能良好的材料，例　如鋁或銅來制造翅片，以及通過表面熱鍍鋅處理，　可有效提高空氣側的傳熱系數?！娀街背崞砻鎺缀涡螤畹幕痉绞桨ā〔y（人字形）翅片、錯斷翅片和開口翅片。這些　強化方式直接影響傳熱和摩擦阻力性能，使流動　狀態復雜化，波紋（人字形）翅片能使傳熱系數比　平直翅片提高４０％～７０％，矩形平行開口翅片的傳熱系數比平直翅片提高約９０％.強化表　面幾何形狀翅片的具體形式見圖１。其中，割裂　形翅片管的傳熱因子ｉ比平直翅片管高４０％左右；鋼絲圈形翅片管的傳熱因子比平直翅片管　高約５０％，而且具有與平直翅片管相同的壓力　降
２新型翅片管的制造工藝形式及傳　熱性能翅片管是空冷器的基本冷卻元件，

它應滿足以下基本要求：　

（１）優良的傳熱性能，即合理選材，優化設計　翅片管結構：　

（２）良好的耐熱沖擊能力（因為空冷器在啟動、停車或介質熱負荷不穩定，以及氣象條件發生　急劇變化時，會造成翅片管壁溫的頻繁變化，由于　基管與翅片的材料不同，熱膨脹系數也不同，可能導致翅片的松動，使翅片與基管之間的接觸熱阻增大，從而使翅片管的傳熱性能下降）；　

（３）良好的耐大氣腐蝕能力；

（４）易于清理污垢；　

（５）較低的制造費用。此外，還要求有足夠的管內耐壓能力，較低的　管內壓降，較小的空氣阻力，良好的抗機械振動能力等等