翅片管的傳熱原理和分類都有哪些，作為翅片管生產的源頭廠家蘇州愛爾瑪特環保節能科技有限公司，來為大家分享下技術方面的一些干貨知識。
翅片管,又稱鰭片管或肋片管,英文名字為Fin-Tube或Finned Tube,也稱ExtendedSurface Tube ,即擴展表面管。顧名思義,翅片管就是在原有的管子表面上增加了翅片，使原有的表面得到擴展,從而形成一-種獨特的傳熱元件。幾種常見的翅片管如下圖所示。
1.1.1 翅片管的原理和作用
為什么要采用翅片管?在原有表面上增加翅片能起到什么作用?這需要從傳熱學的某些基本原理加以說明。首先，根據傳熱學中的定義:固體表面與和它接觸的流體之間的換熱稱為對流換熱。例如,我們最熟悉的對流換熱就是暖氣片外表面和空氣之間的換熱。生活經驗告訴我們:暖氣片面積越大,表面溫度越高,或表面溫度和空氣間的溫差越大，則單位時間的換熱量越大。為了比較不同情況下對流換熱的強弱,需定義- - 個物理量---換熱系數。 換熱系數是指單位換熱面積.單位溫差(表面和流體之間的溫差)、單位時間內的對流換熱量，其單位是J/(s. m2. C),或W/(m2. C)。對流換熱系數常用h表示,其定義式為h=-Q(1.1.1)AAT式中,Q為對流換熱量,W;A為換熱面積,m2 ;OT為表面溫度T。與流體溫度T,之差OT=T.-T,或OT=T,-7。
影響換熱系數的因素很多，主要取決于以下幾方面:
(1)流體的種類和物理性質,例如水和空氣是截然不同的，其換熱系數相差甚大;此外,還和流體的流速和流動狀態有關。
(2)流體在換熱過程中是否發生相變,即是否發生沸騰或凝結。若有相變發生,則其換熱系數將大大提高。
(3)換熱表面的形狀和結構等。
式(1.1.1)僅僅是換熱系數的定義,而換熱系數的數值大小主要通過實驗研究確定，
下面給出一.組常用情況下的h的數值范圍:
水蒸氣的凝結:h= 10000 -2000 W/(m2. C)
水的沸騰:h=7 000~10 000 W/(m2●C)
水的強制對流:h=2 000 ~5000 W/(m2 . C)
空氣或煙氣的強制對流:h=30~100 W/(m2.C)
空氣或煙氣的自然對流:h=3-10 W/(m2●C)
由此可見,不同情況下換熱系數的差別非常大。此外，為了理解翅片管的應用條件,還需要了解傳熱過程及其定義:傳熱是指熱量從熱流體經過固體間壁傳給冷流體的過程。對圓管而言,傳熱過程既包括管內流體的對流換熱過程,也包括管外流體的換熱過程,還包括管壁的導熱過程。傳熱過程的強弱和傳熱量的大小主要取決于間璧兩側的對流換熱的特性。例如,一臺用熱水加熱空氣的換熱器，熱水在管內流動，空氣在管外流動。熱水的熱量經過管壁傳給管外的冷流體-空氣。由此可見，傳熱過程與間壁兩側的兩個對流換熱過程緊緊地聯系在一-起。 在上例中，假定管內水側對流換熱系數為5 000 W/(m2●C),而管外空氣側的對流換熱系數為50W/(m2.C),前者是后者的100倍。為了說明兩側的換熱過程對整個傳熱過程的影響，在傳熱學中引入了“熱阻"的概念。熱阻R的定義是傳遞單位熱量所需要的溫差,單位為C/W或(m2●C)/W,即_AT或R=ATAQ(1.1.2)事實上,傳熱學中的熱阻與電工學中的電阻類似,根據電工學中的歐姆定律,電阻等于傳遞單位電流所需要的電壓差,所需的電壓差越大,說明電阻越大。同理,傳遞單位熱量所需要的溫差越大,則說明熱阻越大。由式(1.1.1)和式(1.1.2)可知,熱阻等于換熱系數的倒數,說明換熱系數越大,其熱阻值就越小,反之,換熱系數越小，其熱阻值就越大。在上例中,空氣側的換熱系數小于水側的換熱系數，因而空氣側的熱阻大于水側的熱阻,成為影響傳熱的主要熱阻,使得空氣側成為傳熱過程的“瓶頸"，限制了傳熱量的提高。
為了減小空氣側熱阻,克服空氣側的“瓶頸"效應.在換熱器設計中,可能采取多種措施,其中,最有效的選擇就是在空氣側外表面增加翅片，即采用翅片管。增加翅片使空氣側原有的換熱面積得到極大的擴展，彌補了空氣側換熱系數低的缺點，使傳熱量Q或熱.流密度q(q為單位面積的傳熱量,q=Q/A)大大提高，如下圖所示,圖紙中為加翅片之前的傳熱情況,圖1. 1.2(b)為加翅片之后的傳熱情況。
關于加裝翅片的作用還可以用下面兩個形象的比喻來說明:
比喻1大河里的水需要向農田灌溉,但連接農田的水渠太少,水流量不足。為了增加水流量,最有效的辦法是多開幾個水渠。這與加裝翅片的原理是一樣的。
比喻2在一個邊境口岸的出人境處， 假定甲方口岸有10個檢驗口,每小時能放行500人,而乙方口岸只有一個檢驗口,每小時只能放行50人。這樣,乙方口岸就成了旅客通關的“瓶頸"，使得甲方口岸的“能力"不能發揮。為了提高通關流量,最有效的辦法就是在乙方口岸多開幾個檢驗口。這與加裝翅片的原理也是一樣的。
