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由于霉菌生长周期长,故实验采用人工加速霉变的方法使翅片管换热器表面生长霉菌。根据标准GB/ T 2423.162-1999,选用且空调中普遍生长的黑曲菌标准菌株(A TCC 16888,第4-5代) 进行人工加速培养。研究选用4个附带亲水层的人字波纹翅片管换热器,其结构采用紫铜管外嵌整体式铝合金翅片,如图1 所示。图中,s、b、l1 、l2 和θ分别为翅片间距、翅片厚度、翅片投影长度、翅片高度和波纹角。其中3个换热器进行翅片表面霉变处理,处理后霉菌面积分别约占换热器空气侧表面积的10 %、30 %和60 %,经过霉变处理后的照片如图1所示。
1)、轧制成型翅片管(extruded fin tube);
2)、焊接成型翅片管(高频焊翅片管、埋弧焊翅片管);
3)、滚压成型翅片管;
4)、套装成型翅片管;
5)、铸造翅片管;
6)、张力缠绕翅片管;
7)、镶片管。
翅片管束1什么是翅片管束?
由多支翅片管按一定规律排列起来而组成的换热单元叫翅片管束。一个翅片管换热器可以由一个或多个翅片管束组成。
2翅片管束的结构组成包括?
翅片管(多支):传热的基本元件。
管箱(集箱)或管板:连接翅片管两端的箱体,弯管或钢板。当翅片管与箱体或管板连接以后,翅片管之间的间距也就固定了,同时,管箱使管内的流体形成了连续的流道。
构架:使整个翅片管束得以支撑和固定。
3翅片管的排列方式? 在一个管束中,翅片管排列方式的选取是致关重要的。有两种排列方式:叉排和顺排。
所谓叉排,是指在气流方向管子交叉排列,而顺排是指在气流方向管子顺序排列。
顺排和叉排的优缺点:
顺排:流体管外绕流时,受到的扰动较小,换热系数较低,但优点是阻力小。
叉排:流体管外绕流时,受到的扰动较大,换热系数较高,但缺点是阻力大。
当对阻力降没有严格限制时,应叉排排列;当要求的阻力降很小时,应选取顺排方案。
4管箱的结构形式
如果说管束的排列形式(顺排或叉排,及管间距的选取)主要是考虑管外流体的换热要求而确定的话,那么管箱的形式和结构则主要是考虑管内流体的压力和换热要求。
一般应遵循下列原则:
(1)若管内流体的压力较高,一般选用大直径的圆管作为管箱。
例如,在锅炉应用上,几乎都选用圆管作为管箱。
2)在空冷器应用上,喜欢采用方形箱体。
方形箱体的优点是可以同时连接多排翅片管。当管内是蒸汽的凝结时,需要有大的蒸汽空间,一个管箱与多排管子相连是必要的。
(3)当管内流体的进出口温度相差很大时,管箱可能会因为管排的热膨胀不同而变形,这时,宜采用分解式管箱。
4)除了管束的排和后排,必须采用相应的管箱连接之外,其它各排好用弯管一对一连接。其优点在于:
能提高换热效率。理论证明,一对一连接能避免各排管流体的掺混,而流体的掺混使传热温差和传热效率降低。
能减少流体的流动阻力。因为一对一连接保证了流动截面积不变,避免了流体不断地膨胀和收缩。
弯管能“吸收”热膨胀而产生的变形。
换热器类型及工作性能
换热器按照其工作原理可分为间壁式、混合式和蓄热式三类。
间壁式换热器,热流体和冷流体间有一固体壁面,两种流体被固体壁面隔开,彼此不接触,热量的传递必须通过壁面。
混合式换热器依靠冷、热流体的直接接触而进行换热,换热后理论上应变成同温同压的混合介质流出。
蓄热式换热器则依靠固体填充物组成的蓄热体传递热量,冷热流体依次交替的流过由蓄热体组成的流道。当热流体流过时,把热量储存于蓄热体中,其温度逐渐升高,而当冷流体流过时,蓄热体因放出热量温度逐渐降低,如此反复进行。
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