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常见省煤器翅片管的特点


来自:临沂鑫鹏省煤器厂 发布日期:2013/3/12 浏览统计:1987
由于气、液之间热物理性能的巨大差异,工程上普遍采用翅片管作为“气—液”间热交换的基本换热元件。其中外翅翅片管结构简单,易于制造,材料消耗少,适合大量生产,适用于大中型换热器的制造。
工业上常用的外翅翅片管主要有3种形式。
(1)缠绕式翅片管,又称绕片式翅片管。它是用铜带在铜管上侧绕形成翅片,再钎焊成一体。缠绕翅片的内侧形成波纹状褶皱。翅片越高,褶皱起伏越大。褶皱的存在不仅使翅片节距难以减小,而且当气流横掠翅片管时产生很大的流动阻力。加上钎焊的难度和复杂的制作工艺,使缠绕式翅片管的应用受到很大限制。
(2)叠片式翅片管,也称套片式翅片管。它的翅片通常是用铜片或铝片经模具冲压成形,翅片大多成矩形。一张翅片上可以多达数十甚至数百个冲孔,孔口翻边, 翻边的高度决定了翅片管上翅片的节距。冲孔套入铜管并经胀管处理后,铜管与翅片间可形成过盈连接,因而接触热阻较小。叠片式翅片管的优点是换热面积大,管束单元整齐美观、刚性好,气流流动阻力小。
但经过多年的应用暴露出了一些缺点:一种规格的翅片只能适应一定范围的换热工况。如果要能较好地适应不同的换热条件,就必须改变翅片的规格(管径、管心距、孔数及翅片节距等),重新制作翅片的冲模。但翅片冲模的制作成本高,周期长。这对于从事多品种、小批量或单件生产的换热器生产企业来说很难适应。多管结构的翅片单元最能体现叠片式翅片管的特点,但多管的单元结构也造成设计条件改变时管束排列调整的不便,往往造成换热器体积过大,换热效率低下。因此,叠片式翅片管换热器比较适合针对产品设计翅片、批量生产的定型产品。此外,在长期过盈应力的作用下,翅片冲孔不整齐的边缘可能出现裂口并逐渐扩大,最终使翅片松动,换热失效;经胀管处理的管内壁过分光滑,使管内流体不易形成紊流,对换热不利。
(3)双金属高螺纹管,通常选择强度好的铜管作为内衬管,管外套入高塑性的铝管,经轧制后使两层管连成一体,并在外层铝管上形成螺纹状高翅片。
轧制螺纹管的一大优点是可以用相同规格的轧刀在不同直径的管子上轧制成不同高度的翅片,因而轻易解决了多品种、多规格翅片管的制造问题。螺纹管轧制过程的连续性以及一次加工成形和无屑加工的特点大大提高了劳动生产率,降低了制造成本。在管束的排列上,单根翅片管极大地方便了设计者对管束陈列进行最合理布置与调整。采用双层管结构有利于针对管、壳两侧流体的不同化学特性选择不同的材料与之相匹配,因此在化工设备中应用较多。例如,上述的“铜—铝”复合管能较好地适应壳层介质含浓度不高的氯离子或氨气的场合。
另一方面,双金属螺纹管也有缺陷。在放大镜下不难发现,解剖后的双金属螺纹管两层管壁之间结合并不紧密,管壁间的实际接触面成螺旋状。这是由于在外管螺纹翅片的轧制过程中,螺纹沟槽处的管内侧表面同时形成了螺旋状凸起。不难想象,在长期的使用过程中,空气或壳层介质中的有害物质会通过两端的管壁间隙或外层管壁的缺陷渗入两层管壁之间的缝隙,侵蚀管壁,致使内外管壁的接触日趋恶化。因此,管壁之间的接触热阻是进行换热计算时不可小看的不利因素;而且,双层管壁结构不仅增加了材料消耗,也增大了翅片管和换热器的体积。
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