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管翅式换热器的研究进展

  基于制冷与低温技术中的特定工作条件,绝大多数场合都是使用间壁式换热器,其中尤以传热元件为管子的热交换器在制冷与低温装置中应用最为广泛,历史也最为悠久。这是因为圆管加工简单、工艺成熟、市场上容易得到、可以在很宽的压力和温度范围内可靠地工作,即使在工况不稳定,热应力冲击与机械振动等条件下仍能正常工作。此外,对传热管元件比较容易实现强化传热的加工要求,诸如传热管内、外两侧加翅片,以及加工出所要求的翅片形状,以实现强化传热;可使整个换热器传热效率高、结构紧凑、尺寸小、重量轻、流动阻力也较小;可按设计目的组合成所要求的几何尺寸特性和外表轮廓尺寸,具有较大的灵活性;和制冷与低温装置的其它部件组装时,连接方便等等。此种形式的换热器被广泛用于家用空调的蒸发器和冷凝器,在早期的汽车空调或者冷藏车空调冷凝器中也广泛采用。
翅片管式也叫管片式、管翅式,是较早应用的换热器形式。其套片方法是将厚度很薄的铝箔,按管组排列方式,在高速冲片机上冲出折边孔。然后将圆管穿人肋片孔中,将安装好的管片在专门的胀管机上进行胀管,减小接触热阻。
  管翅式换热器的研究进展可从研究内容、研究目标和研究手段等方面来概括,早期对管翅式换热器的研究主要集中在翅片管排总的换热性能和流动性能上,翅片的形式多是平直翅片,主要考察管径、管排数、翅片间距、管排排列方式、翅片厚度等几何参数对换热及流阻的影响情况。其采用的翅片形式主要有:平直型翅片、波纹型翅片、条缝行翅片、百叶窗翅片、带纵向涡发生器翅片等形式及其组合形式。
管片式冷凝器一般由圆管和各种型式的翅片构成,翅片与传热管之间通过胀管联结。套片法是我国当前许多厂家所采用的工艺。其方法是将厚度为O.1~0.3mm铝箔,按管组排列形式速冲片机上冲出折边孔。现普遍采用双翻边孔,这样做即可增加铝箔与管子的接触面积,提高换热效率5%~9%,同时,也提高了肋片本身的刚度,便于装配工序提高工效和质量。还可家装效果图扣压机压管机控制肋片与肋片之间的间距,增加了产品的美观程度。然后将铜管穿人片孔中,为保证铝箔的孔边与管子接触良好,以减少接触热阻,必须将装好的管片在专门的胀管机上进行胀管。

在风冷热泵型的空调设备中,翅片管换热器表面结霜是很普遍的问题,换热器表面结霜增加了翅片和气流间的热阻,降低了换热器的冷却能力,减少了通过换热器的气流量,增加了气流的压力降。换热器长时间结霜以后,气流通道可能被完全堵塞,为了保证换热器的理想性能,要周期性地循环除霜。