通常情況下,翅片管換熱器的間距與片距主要影響著翅化比,翅化比和管內(nèi)外介質(zhì)的膜傳熱系數(shù)有很大的關(guān)系。如果管內(nèi)外膜傳熱系數(shù)差異較大,應(yīng)選擇翅化比比較大的翅片管,如蒸汽加熱空氣。當(dāng)一側(cè)介質(zhì)存在相變的情況下,傳熱系數(shù)的差異會(huì)較大,如冷熱空氣的交換,當(dāng)熱空氣降低到露點(diǎn)以下,可以采用翅片管換熱器。
在無相變的空氣與空氣的換熱情況下,或者水與水的熱交換,通常以裸管比較適合。當(dāng)然也可以采用低翅片管,因?yàn)榇藭r(shí)屬于弱給熱系數(shù),強(qiáng)化其中的任意一側(cè)都是具有一定的效果的。不過,過大的翅化比作用并不明顯,管內(nèi)外接觸面積同時(shí)強(qiáng)化,可以采用螺紋管或槽紋管。
翅片的片距主要是考慮積灰,結(jié)塵,易清洗等因素,同時(shí)需嚴(yán)格符合設(shè)備對(duì)壓力降等要求。排列時(shí),管與管之間的間距不易過大,一般>1mm以上適合布管即可。在換熱的過程中,空氣在流經(jīng)翅片管換熱器時(shí),主要是翅片正反二個(gè)面參與換熱。二支翅片管中間部位只有少量的輻射傳熱,換熱效果不明顯。此部位由于無翅片,無阻力,空氣容易穿透。在空氣加熱的過程中,未經(jīng)換熱的冷空氣會(huì)與從翅片中間穿過的已加熱熱空氣形成中和,反而降低了換熱的效果,對(duì)比國外的翅片管換熱器,管間距僅比翅片外徑大0.5mm,可見翅片管排列時(shí),管間距的重要性。
翅片管換熱器的管排列應(yīng)盡量按正三角形交叉排列。經(jīng)過一排時(shí)的熱風(fēng),在二排遭遇阻力,有一定的回彈風(fēng),這樣整個(gè)翅片管360°換熱就不存在死角的現(xiàn)象。所以,應(yīng)該避免等腰三角形排列,盡量不使用正方形排列,除非有特殊的要求。
空氣側(cè)的壓降在設(shè)計(jì)中是個(gè)非常重要的參數(shù),這和翅片管的排列有很大的關(guān)系,翅片管排列設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)計(jì)算窄隙流通面與迎風(fēng)面的比值,從而根據(jù)迎面風(fēng)速計(jì)算出空氣質(zhì)量流速,在對(duì)于不同溫度空氣的動(dòng)力黏度,求出摩擦系數(shù)。