La distancia y la altura del intercambiador de calor de tubos de aletas afectan principalmente la relación de aletas, que tiene una gran relación con el coeficiente de transferencia de calor de la película del medio dentro y fuera del tubo. Si hay una gran diferencia en el coeficiente de transferencia de calor entre la película interior y exterior del tubo, se debe seleccionar el tubo con aletas con una relación de aletas grande, como el aire para calentar con vapor. Cuando el medio de un lado tiene cambio de fase, la diferencia en el coeficiente de transferencia de calor será grande, como el intercambio de aire frío y caliente. Cuando el aire caliente cae por debajo del punto de rocío, se puede utilizar el intercambiador de calor de tubos con aletas. En el caso del intercambio de calor aire-aire sin cambio de fase, o del intercambio de calor agua-agua, normalmente son adecuados los tubos desnudos. En general, el espaciado y la altura de las aletas del intercambiador de calor de tubos con aletas afectan principalmente la relación de las aletas, que tiene una gran relación con el coeficiente de transferencia de calor de la película del medio dentro y fuera del tubo. Si hay una gran diferencia en el coeficiente de transferencia de calor entre la película interior y exterior del tubo, se debe seleccionar el tubo con aletas con una relación de aletas grande, como el aire para calentar con vapor. Cuando el medio de un lado tiene cambio de fase, la diferencia en el coeficiente de transferencia de calor será grande, como el intercambio de aire frío y caliente. Cuando el aire caliente cae por debajo del punto de rocío, se puede utilizar el intercambiador de calor de tubos con aletas. En el caso del intercambio de calor aire-aire sin cambio de fase, o del intercambio de calor agua-agua, normalmente son adecuados los tubos desnudos. Por supuesto, también se pueden utilizar tubos con aletas bajas, porque se trata de un coeficiente de transferencia de calor débil y el fortalecimiento de ambos lados tiene cierto efecto. Sin embargo, el efecto de una relación de ala excesiva no es obvio. Lo ideal es que la zona de contacto dentro y fuera de la tubería se refuerce al mismo tiempo. Se puede utilizar tubo roscado o tubo ranurado.
El paso de las aletas considera principalmente factores como la deposición de cenizas, la deposición de polvo y la fácil limpieza y, al mismo tiempo, debe cumplir estrictamente con los requisitos del equipo en cuanto a caída de presión. Al realizar la disposición, no es fácil que el espacio entre las tuberías sea demasiado grande y, por lo general, más de 1 mm es adecuado para el tendido de tuberías. En el proceso de transferencia de calor, cuando el aire fluye a través del intercambiador de calor de tubos con aletas, las superficies positiva y negativa de las aletas participan principalmente en la transferencia de calor. Solo hay una pequeña cantidad de transferencia de calor por radiación en el medio de los dos tubos con aletas y el efecto de transferencia de calor no es obvio. Esta parte no tiene aletas ni resistencia, por lo que el aire es fácil de penetrar. En el proceso de calentamiento del aire, el aire frío sin intercambio de calor neutralizará el aire caliente que pasa por el centro de las aletas, lo que reducirá el efecto de intercambio de calor. En comparación con los intercambiadores de calor de tubos con aletas extranjeros, el espacio entre los tubos es sólo 0,5 mm mayor que el diámetro exterior de las aletas, lo que muestra la importancia del espacio entre los tubos cuando se disponen los tubos con aletas.
Los tubos del intercambiador de calor de tubos con aletas se dispondrán en un triángulo ortogonal en la medida de lo posible. Cuando el aire caliente pasa a través de la primera fila, encuentra resistencia en la segunda fila y hay una cierta cantidad de aire de rebote, por lo que no hay ningún ángulo muerto en la transferencia de calor de 360 grados de todo el tubo de aleta. Por lo tanto, se debe evitar la disposición en triángulo isósceles y no se debe utilizar la disposición en cuadrado en la medida de lo posible, a menos que existan requisitos especiales.
La caída de presión en el lado del aire es un parámetro muy importante en el diseño, que tiene mucho que ver con la disposición de los tubos con aletas. Al diseñar la disposición de los tubos con aletas, se debe calcular la relación entre la superficie de flujo de espacio estrecho y la superficie de barlovento, de modo que el caudal másico de aire se pueda calcular de acuerdo con la velocidad del viento en el frente y el coeficiente de fricción se pueda calcular con la viscosidad dinámica del aire a diferentes temperaturas. Por supuesto, también se pueden utilizar tubos con aletas bajas, porque se trata de un coeficiente de transferencia de calor débil y el fortalecimiento de ambos lados tiene cierto efecto. Sin embargo, el efecto de una relación excesiva entre aletas no es obvio. La mejor manera es fortalecer las áreas de contacto internas y externas de la tubería al mismo tiempo. Se puede utilizar tubo roscado o tubo ranurado.
¿Cuáles son los efectos del espaciado de las aletas y el número de filas de tubos en el rendimiento del intercambiador de calor de tubos con aletas?
1, espaciado de aletas
As for the influence of fin spacing on heat transfer performance, 14 kinds of flat finned coils with a tube diameter of 13.34mm, a tube spacing of 27.5mm and a row spacing of 31.75mm were studied. The test results show that the heat transfer performance is independent of the fin spacing when there are four rows of tubes; The pressure drop of each pipe row is also independent of the number of pipe rows. However, for one or two rows of pipes, the rules are different. When ReDc>5000, la influencia de las corrientes parásitas ocupa una posición importante y la influencia del espaciado de las aletas puede ignorarse. Cuando ReDc<5000, the heat exchange performance increases with the decrease of fin spacing. The higher air velocity and the larger number of tube rows will lead to the generation of vortex region, so the influence of fin spacing on heat transfer coefficient can be ignored.
2, número de filas de tubos
Para aletas de placa plana: cuando el número de filas de tubos es grande, el espacio entre aletas es pequeño y el número de Reynolds es bajo, el efecto del número de filas de tubos sobre las características de transferencia de calor es significativo. Cuando ReDc<3000, due to the influence of the boundary layer, the heat transfer factor will decrease with the increase of the number of tube rows; The number of tube rows has relatively little influence on the friction resistance factor. However, when ReDc>3000, se reducirá la influencia del número de filas de tubos en la transferencia de calor.
Para las aletas corrugadas, el número de filas de tubos no tiene un efecto obvio sobre el coeficiente de transferencia de calor y el coeficiente de fricción con un número de Reynolds bajo; Con un número de Reynolds alto, el coeficiente de transferencia de calor aumentará con el número de filas de tubos.
Para aletas ranuradas: con un número de Reynolds bajo, el número de filas de tubos tiene un impacto significativo en el coeficiente de transferencia de calor, y el factor de transferencia de calor disminuirá drásticamente con el aumento del número de filas de tubos; El número de filas de tubos influye relativamente poco en el factor de fricción.
