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用普通的無(wú)縫鋼管(光管)組成的熱交換器，在很多情況下，管外流體和管內(nèi)流體對(duì)管壁的換熱系數(shù)是不一樣的。所謂換熱系數(shù)，是指單位換熱面積，單位溫差(流體與壁面之間的溫差)時(shí)的換熱量，它代表流體和壁面之間的換熱能力的大小。例如：水在壁面上凝結(jié)時(shí)的換熱系數(shù)為：10000-20000w/(m2.℃)水在壁面上沸騰時(shí)的換熱系數(shù)為：5000----10000----水流經(jīng)壁面時(shí)的換熱系數(shù)大約為：2000----10000----空氣或煙氣流經(jīng)壁面時(shí)的換熱系數(shù)為：20----80----空氣自然對(duì)流時(shí)的換熱系數(shù)只有：5----10----
由此可見(jiàn)，流體與壁面之間的換熱能力的大小相差是很懸殊的。下面，設(shè)想一個(gè)實(shí)際的換熱情況：圓管內(nèi)都是流動(dòng)的水，其換熱系數(shù)為5000(----)，而管外流動(dòng)的都是煙氣，其換熱系數(shù)只有50(----)，二者相差100倍。當(dāng)熱量從管內(nèi)傳向管外，或從管外傳向管內(nèi)時(shí)，傳熱過(guò)程的“瓶頸”或“zui大阻力”發(fā)生在什么地方?當(dāng)然是管外的煙氣側(cè)，因?yàn)闊煔鈧?cè)換熱系數(shù)，即換熱能力zui低，限制了傳熱量的提高。
怎樣才能提高圓管的傳熱量呢?zui有效的方法之一是在管子外表面即煙氣側(cè)采用擴(kuò)展表面，即做成翅片管。假定翅片管的實(shí)際傳熱面積為原來(lái)的光管外表面的若干倍，雖然煙氣的換熱系數(shù)仍然很低，但反應(yīng)在光管外表面積上的傳熱效果將大大增加，從而使整個(gè)傳熱過(guò)程增強(qiáng)，在總傳熱量一定的情況下，使設(shè)備的金屬耗量減小，經(jīng)濟(jì)性提高。