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翅片管的傳熱原理——翅片管是如何做到有效傳熱的？
用普通的鋼管（光管）組成的熱交換器，在很多情況下，管外流體和管內(nèi)流體對(duì)管壁的換熱系數(shù)是不一樣的。所謂換熱系數(shù)，是指單位換熱面積，單位溫差（流體與壁面之間的溫差）時(shí)的換熱量，它代表流體和壁面之間的換熱能力的大小。例如： 水在壁面上凝結(jié)時(shí)的換熱系數(shù)為：10000-20000w/（m2. ℃） 水在壁面上沸騰時(shí)的換熱系數(shù)為：5000----10000---- 水流經(jīng)壁面時(shí)的換熱系數(shù)大約為：2000----10000---- 空氣或煙氣流經(jīng)壁面時(shí)的換熱系數(shù)為：20----80---- 空氣自然對(duì)流時(shí)的換熱系數(shù)只有：5----10----
由此可見(jiàn)，流體與壁面之間的換熱能力的大小相差是很懸殊的。下面，設(shè)想一個(gè)實(shí)際的換熱情況：圓管內(nèi)都是流動(dòng)的水，其換熱系數(shù)為5000（----），而管外流動(dòng)的都是煙氣，其換熱系數(shù)只有50（----），二者相差100倍。當(dāng)熱量從管內(nèi)傳向管外，或從管外傳向管內(nèi)時(shí)，傳熱過(guò)程的“瓶頸”或“阻力”發(fā)生在什么地方？當(dāng)然是管外的煙氣側(cè)，因?yàn)闊煔鈧?cè)換熱系數(shù)，即換熱能力較低，限制了傳熱量的提高。
如何改善傳熱管？
其中有效的方法之一是利用管外表面的延伸面，即煙氣側(cè)，制作翅片管。假設(shè)翅片管的實(shí)際傳熱面積是原光滑管表面積的幾倍。雖然煙氣的傳熱系數(shù)仍然很低，但在總傳熱時(shí)，將大大提高光管表面積所反映的傳熱效果，從而增強(qiáng)整個(gè)傳熱過(guò)程，降低設(shè)備的金屬消耗，提高經(jīng)濟(jì)性是固定的。
怎樣才能提高圓管的傳熱量呢？
有效的方法之一就是在管子外表面即煙氣側(cè)采用擴(kuò)展表面，即做成翅片管。假定翅片管的實(shí)際傳熱面積為原來(lái)的光管外表面的若干倍，雖然煙氣的換熱系數(shù)仍然很低，但反應(yīng)在光管外表面積上的傳熱效果將大大增加，從而使整個(gè)傳熱過(guò)程增強(qiáng)，在總傳熱量一定的情況下，使設(shè)備的金屬耗量減小，經(jīng)濟(jì)性提高。
這里，我們不妨舉一個(gè)串聯(lián)電阻的例子：在由多個(gè)電阻組成的串聯(lián)電路中，如果其中一個(gè)電阻比其他電阻大得多，那么這個(gè)電阻就會(huì)構(gòu)成電流的“瓶頸”。只有減小該項(xiàng)的電阻，才能有效地增加流過(guò)串聯(lián)電路的電流。上述傳熱過(guò)程也是如此。