普通的(de)(de)圓管(光管)組成的(de)(de)熱(re)交換器(qi),在很多情(qing)況下(xia),管外流(liu)(liu)體和管內流(liu)(liu)體對管壁(bi)的(de)(de)換熱(re)系數(shu)是不*樣的(de)(de)。所謂換熱(re)系數(shu),是指單位(wei)換熱(re)面(mian)積,單位(wei)溫差(流(liu)(liu)體與壁(bi)面(mian)之間(jian)的(de)(de)溫差)時的(de)(de)換熱(re)量,它(ta)代表流(liu)(liu)體和壁(bi)面(mian)之間(jian)的(de)(de)換熱(re)能力的(de)(de)大小。例如:
水在壁面上凝結(jie)時(shi)的換(huan)熱(re)系(xi)數為: *00—20000 w/(m2.℃)
水在(zai)壁面上沸騰時的換(huan)熱系(xi)數為: 5000----*00 ------
水(shui)流經(jing)壁面(mian)時的換(huan)熱系(xi)數大約為: 2000---*00 ------
空氣或煙氣流經壁(bi)面(mian)時(shi)的換熱系(xi)數為: 20---80 --- ---
空氣自(zi)然(ran)對流時的換(huan)熱系數只(zhi)有: 5---10 -------
由此(ci)可見,流(liu)體與壁面之(zhi)間的換熱能(neng)力的大小相差是很懸殊的。
下面,設想*個(ge)實(shi)際的(de)換熱(re)情況:圓(yuan)管內(nei)部是(shi)流動的(de)水,其換熱(re)系(xi)數為5000(---),而管外流動的(de)是(shi)煙氣,其換熱(re)系(xi)數只有50(---),二(er)者相(xiang)差*倍。當熱(re)量從管內(nei)傳(chuan)向(xiang)管外,或(huo)從管外傳(chuan)向(xiang)管內(nei)時,傳(chuan)熱(re)過(guo)程的(de)“瓶頸”或(huo)“*大(da)阻(zu)力(li)”發生(sheng)在什么地方?當然是(shi)管外的(de)煙氣側(ce),因為煙氣側(ce)換熱(re)系(xi)數,即(ji)換熱(re)能力(li)*低,限(xian)制了傳(chuan)熱(re)量的(de)提高。
這兒,不妨舉*個(ge)串(chuan)聯電(dian)阻(zu)的(de)(de)例子:在由多個(ge)電(dian)阻(zu)組成的(de)(de)串(chuan)聯電(dian)路中(zhong),如(ru)果其中(zhong)*個(ge)電(dian)阻(zu)比其他各項電(dian)阻(zu)大出很多,則該(gai)項電(dian)阻(zu)將構成電(dian)流的(de)(de)“瓶頸”,只有減(jian)小該(gai)項*大的(de)(de)電(dian)阻(zu),才能有xiao地提高流經該(gai)串(chuan)聯電(dian)路的(de)(de)電(dian)流。對于上(shang)述的(de)(de)傳熱過程也(ye)是如(ru)此。
怎樣(yang)才能提(ti)高(gao)圓管(guan)的(de)(de)傳熱量(liang)呢?有xiao的(de)(de)方(fang)法之*就是在管(guan)子外(wai)表面即(ji)煙(yan)氣側采(cai)用(yong)擴展表面,即(ji)做成(cheng)翅片(pian)管(guan)。假(jia)定翅片(pian)管(guan)的(de)(de)實際傳熱面積(ji)為原來的(de)(de)光管(guan)外(wai)表面積(ji)的(de)(de)若(ruo)干倍,雖(sui)然煙(yan)氣的(de)(de)換熱系數仍(reng)然很低(di),但反(fan)映在光管(guan)外(wai)表面積(ji)上的(de)(de)傳熱效果將大大增(zeng)加,從而使(shi)整個傳熱過程(cheng)增(zeng)強,在總傳熱量(liang)*ding的(de)(de)情(qing)況下,使(shi)設備的(de)(de)金屬耗量(liang)減小,經濟性提(ti)高(gao)。