鋁管鋁套冷風機傳熱性能分析
發布時間：2022-7-8
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近年來有不(bu)少生產(chan)(chan)廠家在(zai)生產(chan)(chan)鋁管鋁套片冷(leng)風機(ji)，生產(chan)(chan)這種冷(leng)風機(ji)究竟有什么好處?本(ben)文主(zhu)要想從(cong)傳熱效(xiao)果的角度來分析探討。
一、鋁管鋁套(tao)冷(leng)風機傳熱效(xiao)果理論分析(xi)
不能簡單的(de)認為由(you)于(yu)冷風機鋁合金材料的(de)導(dao)熱(re)系數(shu)較鋼(gang)材料大(da)，使(shi)(shi)金屬壁熱(re)阻(zu)力(li)項(xiang)減小而使(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)熱(re)系數(shu)增大(da)。其(qi)實這個因素是微不足道的(de)。更重要的(de)原因之一是鋁合金大(da)的(de)導(dao)熱(re)系數(shu)大(da)大(da)了(le)翅(chi)片(pian)(pian)效率，減小了(le)空氣側熱(re)交換的(de)阻(zu)力(li)，因此(ci)了(le)傳(chuan)(chuan)熱(re)效率使(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)熱(re)系數(shu)增大(da)。冷風機翅(chi)片(pian)(pian)效率η＝th(mL)/(mL)［1］，如果(mL)值(zhi)大(da)時(shi)，當熱(re)量由(you)翅(chi)片(pian)(pian)基(ji)部向端(duan)部傳(chuan)(chuan)遞時(shi)，翅(chi)片(pian)(pian)端(duan)部過余溫度較小，這表明翅(chi)片(pian)(pian)表面(mian)平均溫度較低，翅(chi)片(pian)(pian)的(de)效率也(ye)效低。反之，如果(mL)值(zhi)較小時(shi)，翅(chi)片(pian)(pian)效率較高(gao)。因此(ci)，在一定(ding)翅(chi)片(pian)(pian)高(gao)度(L)條件下，m值(zhi)較小是有(you)利的(de)。選用(yong)導(dao)熱(re)系數(shu)大(da)的(de)材料，正好能使(shi)(shi)m值(zhi)減小。所以選用(yong)鋁管鋁片(pian)(pian)較之鋼(gang)管鋼(gang)片(pian)(pian)更有(you)利于(yu)冷風機傳(chuan)(chuan)熱(re)效果使(shi)(shi)傳(chuan)(chuan)熱(re)系數(shu)增大(da)。
例如有下(xia)列翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)盤管(guan)(guan)結構(gou)的(de)(de)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)(feng)機：管(guan)(guan)子Φ20×1.0，等邊三角形叉(cha)排，管(guan)(guan)子間距60mm，管(guan)(guan)子排距52mm，采(cai)用整體式平(ping)翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)，翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)厚0.23mm，翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)間距12mm。如果翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)管(guan)(guan)的(de)(de)材料(liao)采(cai)用鋼(gang)管(guan)(guan)鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)或鋁(lv)(lv)管(guan)(guan)鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)，我們根據文(wen)獻［2］提供的(de)(de)方(fang)法作計(ji)算(suan)比較。假設："冷(leng)風(feng)(feng)(feng)(feng)機在無霜工況下(xia)運行；蒸發(fa)溫度為(wei)-20℃；據某次實際測定，迎面風(feng)(feng)(feng)(feng)速為(wei)2.8m/s、進(jin)風(feng)(feng)(feng)(feng)溫度-6℃、進(jin)風(feng)(feng)(feng)(feng)相對濕度63%；計(ji)算(suan)可得制冷(leng)劑(ji)側放熱(re)系(xi)數為(wei)500W/(m２•K)［2］"。計(ji)算(suan)結果如下(xia)，翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)效(xiao)率(lv)：鋼(gang)管(guan)(guan)鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)為(wei)0.35；鋁(lv)(lv)管(guan)(guan)鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)為(wei)0.58。翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)管(guan)(guan)總效(xiao)率(lv)：鋼(gang)管(guan)(guan)鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)為(wei)0.43；鋁(lv)(lv)管(guan)(guan)鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)0.63。對傳(chuan)熱(re)系(xi)數的(de)(de)影響；在上述相同條件下(xia)，鋁(lv)(lv)管(guan)(guan)鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)(feng)機的(de)(de)傳(chuan)熱(re)系(xi)數比鋼(gang)管(guan)(guan)鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)高出27.8%。
二、冷(leng)風(feng)機傳(chuan)熱性能結果
我們可以從冷(leng)(leng)(leng)(leng)風機(ji)(ji)傳(chuan)熱(re)系(xi)數(shu)k與單位面積(ji)冷(leng)(leng)(leng)(leng)風機(ji)(ji)熱(re)負荷Q來進行分(fen)析(xi)，比(bi)較(jiao)的(de)條(tiao)件(jian)是，冷(leng)(leng)(leng)(leng)風機(ji)(ji)基本上(shang)是在(zai)無霜(shuang)條(tiao)件(jian)下運行。以某生產(chan)廠(chang)家生產(chan)的(de)結(jie)構相同，冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻面積(ji)、配風量相似的(de)冷(leng)(leng)(leng)(leng)風機(ji)(ji)作比(bi)較(jiao)，通過低溫(wen)(wen)試驗室實(shi)際(ji)測(ce)試的(de)結(jie)果，冷(leng)(leng)(leng)(leng)風機(ji)(ji)的(de)傳(chuan)熱(re)系(xi)數(shu)。蒸發(fa)溫(wen)(wen)度-10℃時，鋁管鋁片(pian)冷(leng)(leng)(leng)(leng)風機(ji)(ji)的(de)傳(chuan)熱(re)系(xi)數(shu)比(bi)鋼管鋼片(pian)冷(leng)(leng)(leng)(leng)風機(ji)(ji)高出(chu)約20～35%，顯示了鋁管鋁片(pian)的(de)優勢。但隨(sui)著蒸發(fa)溫(wen)(wen)度，這種優勢趨小。在(zai)實(shi)際(ji)中還發(fa)現，當翅片(pian)管結(jie)霜(shuang)后，并未顯示這種優勢。
但是，由(you)于生(sheng)產工藝(yi)、制造(zao)水平及冷風(feng)機結構的差(cha)異，不同(tong)廠生(sheng)產的冷風(feng)機，其傳熱系數(shu)的差(cha)別也較大(da)。
另一(yi)(yi)方面，從單位面積(ji)熱負荷來(lai)看，對(dui)同一(yi)(yi)廠生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)類(lei)同、冷(leng)卻(que)面積(ji)、配風(feng)(feng)(feng)量(liang)(liang)相(xiang)(xiang)似(si)(si)的(de)(de)(de)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)，通過(guo)低溫試驗室進行性能(neng)測定的(de)(de)(de)實際結(jie)(jie)果表(biao)明："鋁(lv)(lv)管(guan)鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)Q值(zhi)比(bi)(bi)鋼(gang)(gang)管(guan)鋼(gang)(gang)片(pian)(pian)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)Q值(zhi)高出(chu)約(yue)40%左右(you)"。但是，產(chan)品(pin)(pin)生(sheng)產(chan)質(zhi)量(liang)(liang)水平較低廠家生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)鋁(lv)(lv)管(guan)鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)Q值(zhi)僅比(bi)(bi)鋼(gang)(gang)管(guan)鋼(gang)(gang)片(pian)(pian)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)Q值(zhi)高出(chu)大約(yue)為(wei)14～27%。我們(men)從某生(sheng)產(chan)水平比(bi)(bi)較高的(de)(de)(de)廠提供的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)樣(yang)本(ben)數據，對(dui)結(jie)(jie)構(gou)類(lei)同、冷(leng)卻(que)面積(ji)、配風(feng)(feng)(feng)量(liang)(liang)相(xiang)(xiang)似(si)(si)的(de)(de)(de)冷(leng)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)產(chan)品(pin)(pin)作比(bi)(bi)較可以得(de)到："每平方米冷(leng)卻(que)面積(ji)的(de)(de)(de)熱負荷Q(kW/m2)，鋁(lv)(lv)管(guan)鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)比(bi)(bi)鋼(gang)(gang)管(guan)鋼(gang)(gang)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)值(zhi)高出(chu)約(yue)18～43%"。這一(yi)(yi)數值(zhi)與低溫試驗室實際測定結(jie)(jie)果相(xiang)(xiang)當吻合。
結論：從傳熱效(xiao)果(guo)分析(xi)可(ke)見，用導熱系(xi)數(shu)大的(de)材料制(zhi)作冷(leng)風機的(de)翅(chi)片盤管，在相(xiang)同結構參數(shu)條件(jian)下可(ke)以得到較好(hao)的(de)傳熱效(xiao)果(guo)。
