翅片管传热原理

在很多情况下，管外流体和管内流体对管壁的传热系数是不同的。所谓换热系数，是指单位换热面积和单位温差(流体与壁面的温差)的换热能力，代表流体与壁面的换热能力。示例:

水在壁上凝结时，换热系数为10000-20000 W/(m2。℃)

水在墙上沸腾时的换热系数为:5000-10000 -

水流过墙体的传热系数约为:2000-10000 -

或者空气和烟气流经壁面时的换热系数为:20-80 -。

空气在自然对流中的传热系数只有5-10 -。

可以看出，流体与壁面的换热能力相差很大。

接下来想象一个实际的换热情况:圆管内部是流动的水，换热系数5000 (-)，而管外是流动的烟气，换热系数只有50 (-)，相差100倍。热量从管内传到管外或从管外传到管内，传热过程中的“瓶颈”或“阻力”在哪里？当然是管外的烟气侧，因为烟气侧的传热系数，也就是传热能力，限制了传热的提高。

这里举一个串联电阻的例子:在由多个电阻组成的串联电路中，如果其中一个电阻远大于其他电阻，那么这个电阻就构成了电流的“瓶颈”，只有降低电阻，才能增加流经串联电路的电流。上述传热过程也是如此。

怎样才能提高圆管的传热？方法之一就是在管道的外表面，也就是烟气侧使用膨胀面，也就是翅片管。假设翅片管的实际传热面积是原光管表面积的数倍。虽然烟气的传热系数仍然很低，但反映在光滑管表面积上的传热效果会大大增加，从而强化整个传热过程，降低设备的金属消耗，在总传热量情况下提高经济性。