鋁管鋁套冷風機傳熱性能分析
發(fā)布時間：2022-7-8
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近年來有不少生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)鋁管鋁套片冷風機，生產(chǎn)這種冷風機究竟有什么好處?本文主要想從傳熱效果的角度來分析探討。
一、鋁管鋁套冷風機傳熱效果理論分析
不能簡單的認為由于冷風機鋁合金材料的導(dǎo)熱系數(shù)較鋼材料大，使金屬壁熱阻力項減小而使傳熱系數(shù)增大。其實這個因素是微不足道的。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。冷風機翅片效率η＝th(mL)/(mL)［1］，如果(mL)值大時，當熱量由翅片基部向端部傳遞時，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，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機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)的冷風機：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［2］提供的方法作計算比較。假設(shè)："冷風機在無霜工況下運行；蒸發(fā)溫度為-20℃；據(jù)某次實際測定，迎面風速為2.8m/s、進風溫度-6℃、進風相對濕度63%；計算可得制冷劑側(cè)放熱系數(shù)為500W/(m２•K)［2］"。計算結(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。對傳熱系數(shù)的影響；在上述相同條件下，鋁管鋁片冷風機的傳熱系數(shù)比鋼管鋼片的高出27.8%。
二、冷風機傳熱性能結(jié)果
我們可以從冷風機傳熱系數(shù)k與單位面積冷風機熱負荷Q來進行分析，比較的條件是，冷風機基本上是在無霜條件下運行。以某生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)相同，冷卻面積、配風量相似的冷風機作比較，通過低溫試驗室實際測試的結(jié)果，冷風機的傳熱系數(shù)。蒸發(fā)溫度-10℃時，鋁管鋁片冷風機的傳熱系數(shù)比鋼管鋼片冷風機高出約20～35%，顯示了鋁管鋁片的優(yōu)勢。但隨著蒸發(fā)溫度，這種優(yōu)勢趨小。在實際中還發(fā)現(xiàn)，當翅片管結(jié)霜后，并未顯示這種優(yōu)勢。
但是，由于生產(chǎn)工藝、制造水平及冷風機結(jié)構(gòu)的差異，不同廠生產(chǎn)的冷風機，其傳熱系數(shù)的差別也較大。
另一方面，從單位面積熱負荷來看，對同一廠生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)類同、冷卻面積、配風量相似的冷風機，通過低溫試驗室進行性能測定的實際結(jié)果表明："鋁管鋁片冷風機的Q值比鋼管鋼片冷風機的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)的鋁管鋁片冷風機Q值僅比鋼管鋼片冷風機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)，對結(jié)構(gòu)類同、冷卻面積、配風量相似的冷風機產(chǎn)品作比較可以得到："每平方米冷卻面積的熱負荷Q(kW/m2)，鋁管鋁片比鋼管鋼片的值高出約18～43%"。這一數(shù)值與低溫試驗室實際測定結(jié)果相當吻合。
結(jié)論：從傳熱效果分析可見，用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料制作冷風機的翅片盤管，在相同結(jié)構(gòu)參數(shù)條件下可以得到較好的傳熱效果。
