楊林生 鄒源才

【摘 要】除光管外，換熱器還可采用各種各樣的傳熱管，如翅片管、螺紋管、螺旋槽管等。本文通過結(jié)構(gòu)尺寸相同的光管和外螺紋管換熱實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，在相同的條件下，外螺紋管換熱器的總傳熱系數(shù)優(yōu)于光管換熱器。

【關(guān)鍵詞】光管換熱器；外螺紋管換熱器；總傳熱系數(shù)

0.前言

換熱器，顧名思義，就是換熱設(shè)備。其主要作用是將熱量由溫度高的流體介質(zhì)傳遞到溫度低的流體介質(zhì)，以達(dá)到工藝使用要求。近年來，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，換熱器行業(yè)也迎來了前所未有的春天。設(shè)備整體制作質(zhì)量相對提高的同時(shí)，對節(jié)能增效、提高傳熱效率的要求也越來越高。本文結(jié)合公司承接某公司工程一批螺紋管換熱器項(xiàng)目，決定對外螺紋管換熱性能開發(fā)項(xiàng)目，選用光管與外螺紋管換熱性能的實(shí)驗(yàn)對比。

1.外螺紋管的概述

外螺紋管，又稱作高效換熱管，一般在普通光管外表面上，通過環(huán)向擠壓法或者連鑄連軋加工而成。我國雖然對高效換熱器的生產(chǎn)研究相對比國外晚，但由于由于生產(chǎn)力的發(fā)展，以及引進(jìn)與吸收國外的生產(chǎn)技術(shù)，一些大型企業(yè)經(jīng)歷了從仿制到自主創(chuàng)新的曲折道路，取得了豐盛的成果。目前市面上銷售的外螺紋管材料規(guī)格多種多樣！技術(shù)發(fā)展程度比較成熟。

2.外螺紋管的高效原理

外螺紋管的高效原理，主要是其復(fù)雜表面引起兩種作用：

（1）增大有效傳熱表面積，根據(jù)傳熱公式可知，面積的增大會直接增加傳熱總量。

（2）促進(jìn)流體邊界層的湍流度。

3.實(shí)驗(yàn)

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

目前換熱器市場一，各廠家都在加緊研制高能效比、低成本的換熱系統(tǒng)。外螺紋換熱管的傳熱性能對換熱器有重要影響，實(shí)驗(yàn)得到的各主要參數(shù)，對設(shè)計(jì)換熱器產(chǎn)品性能在大幅度的提高，同時(shí)優(yōu)化單位長度質(zhì)量、節(jié)省原材料有很大的幫助。

3.2實(shí)驗(yàn)方案及數(shù)據(jù)處理方法

在相同試驗(yàn)工況下，對具有相同外徑ф12mm×1.5mm的光管和外螺紋管進(jìn)行傳熱試驗(yàn)。以得到普通的光管換熱管傳熱性能參數(shù)為基準(zhǔn)，將其與外螺紋管換熱管得到傳熱性能對比。為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在收集數(shù)據(jù)方面由2個(gè)人負(fù)責(zé)對同一測量溫度計(jì)進(jìn)行讀寫記錄，取其平均值作為最終的測量數(shù)據(jù)。

3.3實(shí)驗(yàn)裝置及工藝

本次實(shí)驗(yàn)裝置如下圖1所示， 采用規(guī)格均為ф108mm×4.5mm的無縫鋼管作為殼程；分別由4根ф12mm×1.5mm的光管和外螺紋管以按矩陣排列型式；各換熱器殼程中心處設(shè)有兩個(gè)ф20測溫孔，實(shí)驗(yàn)時(shí)用于放置溫度計(jì)；左端管箱出水口設(shè)有控制流量的球閥，右端管箱設(shè)有進(jìn)水口與熱水管相連接。本換熱器系統(tǒng)設(shè)為：殼程以同等溫度的自來水作為傳熱介質(zhì)，管程內(nèi)走熱水。

3.4實(shí)驗(yàn)主要流程

第1步：準(zhǔn)備好記錄表，以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員就位。

第2步：灌滿試驗(yàn)換熱器殼程同樣溫度的自來水。

第3步：灌滿冷水后，取4支溫度計(jì)分別放在ф20洞口正中心，不能碰到管口壁（當(dāng)然這是采用已制定好的專用溫度計(jì)固定架）。

第4部：開啟熱水閥。

第5部：每格1分鐘，對溫度計(jì)的實(shí)際溫度進(jìn)行讀數(shù)，并填寫記錄。

3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.結(jié)論

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，外螺紋管由于外表面積的增大對換熱系數(shù)的提高有很大的促進(jìn)作用，也有效地提高了換熱質(zhì)量，能達(dá)到理想的效果。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，得出選用外螺紋管換熱，能為企業(yè)節(jié)省15%的換熱材料。具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此，在相同換熱量條件下，用外螺紋管換熱器代替光管換熱器可以縮小設(shè)備體積，減輕設(shè)備重量，減少企業(yè)的投資。

【參考文獻(xiàn)】

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