鋁管鋁套冷風機傳熱性能分析
發(fa)布時間：2022-7-8
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近年來(lai)(lai)有不少(shao)生(sheng)(sheng)產廠家在生(sheng)(sheng)產鋁(lv)管鋁(lv)套片冷風機，生(sheng)(sheng)產這種冷風機究竟有什么(me)好處?本(ben)文主(zhu)要想(xiang)從(cong)傳熱效果的角度來(lai)(lai)分析探討。
一、鋁(lv)管鋁(lv)套冷風機傳熱(re)效果理論分析
不能簡單的認為由于(yu)冷風機鋁(lv)合金(jin)材料的導熱(re)系數較鋼(gang)材料大(da)，使(shi)金(jin)屬壁熱(re)阻(zu)力項減(jian)小而使(shi)傳熱(re)系數增大(da)。其實這(zhe)個(ge)因(yin)素是(shi)微不足道的。更(geng)重要的原因(yin)之一(yi)是(shi)鋁(lv)合金(jin)大(da)的導熱(re)系數大(da)大(da)了(le)(le)翅(chi)片(pian)(pian)(pian)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)，減(jian)小了(le)(le)空氣側熱(re)交換的阻(zu)力，因(yin)此(ci)了(le)(le)傳熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)使(shi)傳熱(re)系數增大(da)。冷風機翅(chi)片(pian)(pian)(pian)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)η＝th(mL)/(mL)［1］，如果(mL)值大(da)時(shi)(shi)，當熱(re)量由翅(chi)片(pian)(pian)(pian)基(ji)部向端部傳遞時(shi)(shi)，翅(chi)片(pian)(pian)(pian)端部過(guo)余溫度較小，這(zhe)表(biao)(biao)明(ming)翅(chi)片(pian)(pian)(pian)表(biao)(biao)面(mian)平均溫度較低，翅(chi)片(pian)(pian)(pian)的效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)也(ye)效(xiao)(xiao)(xiao)低。反之，如果(mL)值較小時(shi)(shi)，翅(chi)片(pian)(pian)(pian)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)較高(gao)。因(yin)此(ci)，在一(yi)定翅(chi)片(pian)(pian)(pian)高(gao)度(L)條件下，m值較小是(shi)有利的。選(xuan)用導熱(re)系數大(da)的材料，正好能使(shi)m值減(jian)小。所以選(xuan)用鋁(lv)管鋁(lv)片(pian)(pian)(pian)較之鋼(gang)管鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)更(geng)有利于(yu)冷風機傳熱(re)效(xiao)(xiao)(xiao)果使(shi)傳熱(re)系數增大(da)。
例如(ru)有下(xia)(xia)列翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)盤(pan)管結構的(de)冷(leng)(leng)風(feng)機(ji)(ji)：管子(zi)Φ20×1.0，等邊三(san)角形叉排(pai)，管子(zi)間距(ju)60mm，管子(zi)排(pai)距(ju)52mm，采(cai)用(yong)整體式平翅(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(ju)12mm。如(ru)果(guo)翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)管的(de)材料采(cai)用(yong)鋼(gang)管鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)或鋁(lv)(lv)管鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)，我們根據文(wen)獻［2］提供(gong)的(de)方(fang)法作(zuo)計(ji)算比較。假設："冷(leng)(leng)風(feng)機(ji)(ji)在(zai)無霜工況下(xia)(xia)運(yun)行(xing)；蒸發溫度(du)為(wei)(wei)-20℃；據某次(ci)實際測定(ding)，迎面風(feng)速為(wei)(wei)2.8m/s、進風(feng)溫度(du)-6℃、進風(feng)相對濕度(du)63%；計(ji)算可(ke)得(de)制冷(leng)(leng)劑(ji)側(ce)放熱(re)系數為(wei)(wei)500W/(m２•K)［2］"。計(ji)算結果(guo)如(ru)下(xia)(xia)，翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)效(xiao)率(lv)：鋼(gang)管鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)為(wei)(wei)0.35；鋁(lv)(lv)管鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)為(wei)(wei)0.58。翅(chi)片(pian)(pian)(pian)(pian)管總效(xiao)率(lv)：鋼(gang)管鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)為(wei)(wei)0.43；鋁(lv)(lv)管鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)0.63。對傳熱(re)系數的(de)影響；在(zai)上述相同條件下(xia)(xia)，鋁(lv)(lv)管鋁(lv)(lv)片(pian)(pian)(pian)(pian)冷(leng)(leng)風(feng)機(ji)(ji)的(de)傳熱(re)系數比鋼(gang)管鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)高出(chu)27.8%。
二、冷風機(ji)傳熱性(xing)能結(jie)果
我們可以(yi)從冷風(feng)機(ji)(ji)傳(chuan)熱系(xi)數k與(yu)單(dan)位面積冷風(feng)機(ji)(ji)熱負(fu)荷Q來(lai)進行分析，比(bi)較(jiao)的(de)(de)(de)條(tiao)件是，冷風(feng)機(ji)(ji)基本(ben)上是在無霜條(tiao)件下運行。以(yi)某生產廠家生產的(de)(de)(de)結(jie)構相同，冷卻面積、配(pei)風(feng)量相似的(de)(de)(de)冷風(feng)機(ji)(ji)作比(bi)較(jiao)，通(tong)過(guo)低溫(wen)(wen)試驗室實際(ji)測試的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)，冷風(feng)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)傳(chuan)熱系(xi)數。蒸發(fa)溫(wen)(wen)度(du)-10℃時，鋁(lv)管(guan)鋁(lv)片冷風(feng)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)傳(chuan)熱系(xi)數比(bi)鋼管(guan)鋼片冷風(feng)機(ji)(ji)高出(chu)約20～35%，顯(xian)示了鋁(lv)管(guan)鋁(lv)片的(de)(de)(de)優勢(shi)。但隨著蒸發(fa)溫(wen)(wen)度(du)，這(zhe)種優勢(shi)趨小。在實際(ji)中還發(fa)現，當(dang)翅片管(guan)結(jie)霜后，并未顯(xian)示這(zhe)種優勢(shi)。
但(dan)是(shi)，由于(yu)生(sheng)產工藝、制造水平及冷(leng)風機(ji)(ji)結構的(de)差(cha)異(yi)，不(bu)同廠生(sheng)產的(de)冷(leng)風機(ji)(ji)，其傳熱系數的(de)差(cha)別也較大。
另(ling)一方(fang)面，從(cong)單位面積(ji)熱負荷來看，對(dui)同一廠生產(chan)(chan)的(de)結構類同、冷(leng)(leng)(leng)卻面積(ji)、配(pei)風量(liang)(liang)相(xiang)似(si)的(de)冷(leng)(leng)(leng)風機(ji)，通過低(di)溫(wen)試驗室進(jin)行性能(neng)測(ce)定的(de)實(shi)際結果表(biao)明："鋁(lv)管(guan)鋁(lv)片(pian)(pian)(pian)冷(leng)(leng)(leng)風機(ji)的(de)Q值(zhi)(zhi)(zhi)比鋼(gang)管(guan)鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)冷(leng)(leng)(leng)風機(ji)的(de)Q值(zhi)(zhi)(zhi)高(gao)(gao)出約40%左右(you)"。但是，產(chan)(chan)品(pin)生產(chan)(chan)質(zhi)量(liang)(liang)水平(ping)(ping)較低(di)廠家生產(chan)(chan)的(de)鋁(lv)管(guan)鋁(lv)片(pian)(pian)(pian)冷(leng)(leng)(leng)風機(ji)Q值(zhi)(zhi)(zhi)僅比鋼(gang)管(guan)鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)冷(leng)(leng)(leng)風機(ji)Q值(zhi)(zhi)(zhi)高(gao)(gao)出大約為14～27%。我們從(cong)某生產(chan)(chan)水平(ping)(ping)比較高(gao)(gao)的(de)廠提(ti)供的(de)產(chan)(chan)品(pin)樣本數據，對(dui)結構類同、冷(leng)(leng)(leng)卻面積(ji)、配(pei)風量(liang)(liang)相(xiang)似(si)的(de)冷(leng)(leng)(leng)風機(ji)產(chan)(chan)品(pin)作比較可以得到："每(mei)平(ping)(ping)方(fang)米冷(leng)(leng)(leng)卻面積(ji)的(de)熱負荷Q(kW/m2)，鋁(lv)管(guan)鋁(lv)片(pian)(pian)(pian)比鋼(gang)管(guan)鋼(gang)片(pian)(pian)(pian)的(de)值(zhi)(zhi)(zhi)高(gao)(gao)出約18～43%"。這一數值(zhi)(zhi)(zhi)與低(di)溫(wen)試驗室實(shi)際測(ce)定結果相(xiang)當(dang)吻(wen)合。
結論(lun)：從傳熱效(xiao)果分析可見，用(yong)導(dao)熱系(xi)數(shu)大(da)的材料制作冷風機的翅(chi)片盤管(guan)，在相(xiang)同(tong)結構參數(shu)條件下可以得到較好的傳熱效(xiao)果。
