Как выбрать оребренную трубу для теплообменника?

Теплообменник предназначен для обработки одной жидкости и передачи тепла другой жидкости. Поэтому вопрос о том, использовать ли оребренные трубы в качестве теплообменных элементов в конструкции теплообменника, зависит от относительной величины поверхностных коэффициентов теплопередачи двух жидкостей.

(1) Если коэффициенты теплопередачи на обеих сторонах трубки сильно различаются, ребра следует устанавливать на стороне с небольшими коэффициентами теплопередачи.

Когда коэффициент поверхностной теплопередачи жидкости внутри и снаружи трубки сильно различается, жидкость с меньшим коэффициентом поверхностной теплопередачи должна течь за пределы трубки, а оребренные трубы должны быть установлены снаружи трубки, чтобы усилить процесс конвективной теплопередачи.

Пример 1: В экономайзере котла, в трубе которого течет вода, а из трубы вытекают дымовые газы, следует использовать ребра со стороны дымовых газов.

Пример 2: Для воздухоохладителя жидкость течет по трубке, воздух вытекает из трубки, и со стороны воздуха необходимо добавить ребра.

Пример 3: В парогенераторе вода кипит в трубе, дымовые газы выходят за пределы трубы, и со стороны дымовых газов необходимо добавить ребра. Следует отметить, что сторона с малым коэффициентом теплопередачи при проектировании должна быть максимально вынесена за пределы трубы, чтобы облегчить установку ребер.

(2) Если коэффициент теплопередачи на обеих сторонах трубки очень мал, ребра следует установить с обеих сторон одновременно, чтобы улучшить теплопередачу. Если есть структурные трудности, плавники можно не добавлять с обеих сторон. В этом случае, если добавить только одну сторону ребер, очевидного влияния на увеличение теплопередачи не будет.

Когда коэффициент теплопередачи поверхности жидкости внутри и снаружи трубки очень мал, чтобы улучшить теплопередачу и увеличить коэффициент теплопередачи, обе стороны должны быть усилены. При этом снаружи трубки можно устанавливать плавники, а внутри трубки можно использовать различные спойлеры. или низкие плавники для усиления.

Пример 1: Традиционный трубчатый воздухоподогреватель использует воздух внутри трубы и дымовые газы снаружи трубы. Поскольку это теплообмен между газом, коэффициент теплопередачи с обеих сторон очень низок, и в трубку трудно добавить ребра, поэтому трубку приходится израсходовать.

Пример 2: Хотя воздухоподогреватель с тепловой трубой по-прежнему нагревается дымовым газом, дымовой газ и воздух текут за пределами трубы, поэтому на стороне дымового газа и на стороне воздуха можно удобно использовать оребренные трубы, что значительно увеличивает теплопередачу.

(3) Если коэффициенты теплопередачи на обеих сторонах трубы велики, нет необходимости использовать оребренные трубы.

Пример 1: Когда в водоводяном теплообменнике используется горячая вода для нагрева холодной воды, коэффициенты теплопередачи с обеих сторон достаточно высоки, поэтому нет необходимости использовать оребренные трубы. Однако для дальнейшего улучшения теплопередачи вместо гладких трубок можно использовать резьбовые или гофрированные трубки.

Пример 2: Для конденсатора электростанции конденсация водяного пара происходит снаружи трубы, а вода течет внутри трубы. Коэффициенты теплопередачи с обеих сторон очень высокие, и в целом оребренные трубы не требуются.