鋁管鋁套冷風(fēng)機(jī)傳熱性能分析
發(fā)布時(shí)間：2022-7-8
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近年來有不少生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)鋁管鋁套片冷風(fēng)機(jī)，生產(chǎn)這種冷風(fēng)機(jī)究竟有什么好處?本文主要想從傳熱效果的角度來分析探討。
一、鋁管鋁套冷風(fēng)機(jī)傳熱效果理論分析
不能簡(jiǎn)單的認(rèn)為由于冷風(fēng)機(jī)鋁合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)較鋼材料大，使金屬壁熱阻力項(xiàng)減小而使傳熱系數(shù)增大。其實(shí)這個(gè)因素是微不足道的。更重要的原因之一是鋁合金大的導(dǎo)熱系數(shù)大大了翅片效率，減小了空氣側(cè)熱交換的阻力，因此了傳熱效率使傳熱系數(shù)增大。冷風(fēng)機(jī)翅片效率η＝th(mL)/(mL)［1］，如果(mL)值大時(shí)，當(dāng)熱量由翅片基部向端部傳遞時(shí)，翅片端部過余溫度較小，這表明翅片表面平均溫度較低，翅片的效率也效低。反之，如果(mL)值較小時(shí)，翅片效率較高。因此，在一定翅片高度(L)條件下，m值較小是有利的。選用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料，正好能使m值減小。所以選用鋁管鋁片較之鋼管鋼片更有利于冷風(fēng)機(jī)傳熱效果使傳熱系數(shù)增大。
例如有下列翅片盤管結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)機(jī)：管子Φ20×1.0，等邊三角形叉排，管子間距60mm，管子排距52mm，采用整體式平翅片，翅片厚0.23mm，翅片間距12mm。如果翅片管的材料采用鋼管鋼片或鋁管鋁片，我們根據(jù)文獻(xiàn)［2］提供的方法作計(jì)算比較。假設(shè)："冷風(fēng)機(jī)在無霜工況下運(yùn)行；蒸發(fā)溫度為-20℃；據(jù)某次實(shí)際測(cè)定，迎面風(fēng)速為2.8m/s、進(jìn)風(fēng)溫度-6℃、進(jìn)風(fēng)相對(duì)濕度63%；計(jì)算可得制冷劑側(cè)放熱系數(shù)為500W/(m２•K)［2］"。計(jì)算結(jié)果如下，翅片效率：鋼管鋼片為0.35；鋁管鋁片為0.58。翅片管總效率：鋼管鋼片為0.43；鋁管鋁片0.63。對(duì)傳熱系數(shù)的影響；在上述相同條件下，鋁管鋁片冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)比鋼管鋼片的高出27.8%。
二、冷風(fēng)機(jī)傳熱性能結(jié)果
我們可以從冷風(fēng)機(jī)傳熱系數(shù)k與單位面積冷風(fēng)機(jī)熱負(fù)荷Q來進(jìn)行分析，比較的條件是，冷風(fēng)機(jī)基本上是在無霜條件下運(yùn)行。以某生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)相同，冷卻面積、配風(fēng)量相似的冷風(fēng)機(jī)作比較，通過低溫試驗(yàn)室實(shí)際測(cè)試的結(jié)果，冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)。蒸發(fā)溫度-10℃時(shí)，鋁管鋁片冷風(fēng)機(jī)的傳熱系數(shù)比鋼管鋼片冷風(fēng)機(jī)高出約20～35%，顯示了鋁管鋁片的優(yōu)勢(shì)。但隨著蒸發(fā)溫度，這種優(yōu)勢(shì)趨小。在實(shí)際中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)翅片管結(jié)霜后，并未顯示這種優(yōu)勢(shì)。
但是，由于生產(chǎn)工藝、制造水平及冷風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的差異，不同廠生產(chǎn)的冷風(fēng)機(jī)，其傳熱系數(shù)的差別也較大。
另一方面，從單位面積熱負(fù)荷來看，對(duì)同一廠生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)類同、冷卻面積、配風(fēng)量相似的冷風(fēng)機(jī)，通過低溫試驗(yàn)室進(jìn)行性能測(cè)定的實(shí)際結(jié)果表明："鋁管鋁片冷風(fēng)機(jī)的Q值比鋼管鋼片冷風(fēng)機(jī)的Q值高出約40%左右"。但是，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量水平較低廠家生產(chǎn)的鋁管鋁片冷風(fēng)機(jī)Q值僅比鋼管鋼片冷風(fēng)機(jī)Q值高出大約為14～27%。我們從某生產(chǎn)水平比較高的廠提供的產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)，對(duì)結(jié)構(gòu)類同、冷卻面積、配風(fēng)量相似的冷風(fēng)機(jī)產(chǎn)品作比較可以得到："每平方米冷卻面積的熱負(fù)荷Q(kW/m2)，鋁管鋁片比鋼管鋼片的值高出約18～43%"。這一數(shù)值與低溫試驗(yàn)室實(shí)際測(cè)定結(jié)果相當(dāng)吻合。
結(jié)論：從傳熱效果分析可見，用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料制作冷風(fēng)機(jī)的翅片盤管，在相同結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下可以得到較好的傳熱效果。
