高效螺旋翅片管换热器的特性

螺旋翅片管换热器的特性
螺旋翅片管由基管和螺旋翅片组成。螺旋翅片管的制造工艺通常是把翅片材料绕制在基管上，或者采用高频焊将两者焊为一体，或者采用轧片技术将两者结合在一起。因而，基管和螺旋翅片的接触热阻较小。螺旋翅片管作为扩展表面的典型结构之一，具有以下特点：
1.增加管外换热面积，提高换热效率  螺旋翅片管在光管外扩展了散热面积，故其对流换热面由扩展表面和光管表面两部分组成，在体积相同的情况下，其换热面积为光管的若干倍，因而显著的提高了管外侧的换热能力及换热器的传热效率。
2.结构紧凑   螺旋翅片管换热器增加了单位体积内的换热面积，故与光管相比，在换热量相同的情况下，翅片管换热器的管排数相对较少，可减小换热器的体积，从而使结构紧凑，金属耗量减小。
3.强化传热条件  螺旋翅片管通过其外部曲线结构通道造成流动边界层分离并周期发展，减薄了边界层的厚度，并缩短层流边界层长度，这些都有助于破坏边界层的层流底层，从而起到强化传热的作用。
4.减小管外流体的流动阻力，节省运行费用  在翅片侧气体流速相同的情况下，每排螺旋翅片管的阻力大于每排光管的阻力，但翅片管换热器的管束每排的换热面积的增加很多，在换热量相同的情况下，可减小管束的排数，使得受热面积总阻力减小。同时，由于螺旋翅片管传热能力的大幅度提高，在保证换热能力的条件下，还可适当降低翅片侧流体速度，而流动阻力通常与速度的平方成正比，因而降低流体速度可减小受热面阻力，节省运行费用。
5.减轻受热面的磨损  在燃用固体燃料的锅炉中，含灰气流在流经受热面时，冲击和切削换热面时，会造成受热面的磨损，而磨损量与流体速度的三次方成正比。由于螺旋翅片管换热器传热能力的提高，可降低管外流体的速度，因而大大减轻了受热面的磨损；同时，螺旋翅片管的结构特点可使流经螺旋翅片管的流体在一定程度上形成有利于减轻磨损的流动工况，从而削弱因固体灰粒对受热面的冲击与切削而造成的磨损。
正是由于螺旋翅片管换热器的上述一系列优点，由它作为换热原件的换热设计具有结构紧凑，金属消耗量低，运行费用低等优点，因此被广泛应用于锅炉省煤器，热管空气预热器，对流蒸发受热面以及冶金，化工行业的余热回收设备中。