空气冷却器

翅片式空气换热器是一种通过在基管外增设翅片,以增大换热面积、提升传热效率的装置。工作时,管内流动的冷热流体与管外空气通过翅片进行热量交换,多采用风扇强制风冷的方式强化效果。它广泛应用于暖通空调系统(如空调室外机)、工业设备散热(如发电机冷却)及电子设备降温(如服务器散热)等场景,兼具结构紧凑、适用范围广的特点。

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1、概述

散热器又名空气热交换器或散热排管,是以冷热媒介进行冷却或加热空气的换热装置中的主要设备。通人高温水、蒸汽或高温导热油可以加热空气;通入盐水或低温水可以冷却空气,因此它可以广泛应用于轻工、建筑、化工、机械、纺织、印染、电子、食品、医药、冶金涂装、木材、塑料橡胶等各行业中的热风采暖、空调、冷却、冷凝、除湿、烘干等工程。

翅片管换热器常用的连接方法有热套、镶嵌、张力缠绕和焊接等。此外,翅片管也可采用整体轧制、整体铸造或机械加工等方法制造。

化工生产中常遇到气体的加热和冷却问题。因气体的对流传热系数很小,所以当与气体换热的另一流体是水蒸汽冷凝或是冷却水时,则气体侧热阻成为传热控制因素。此时要强化传热,就必须增加气体侧的对流传热面积。在换热管的气体侧设置翅片,这样既增大了气体侧的传热面积,又增强了气体湍动程度,减少了气体侧的热阻,从而使气体传热系数提高。当然,加装翅片会使设备费提高,但一般当两种流体的对流传热系数之比超过3:1,采用翅片管式换热器经济上是合理的。翅片管式换热器作为空气冷却器,在工业上应用很广。用空气代替水冷,不仅可在缺水地区使用,在水源充足的地方,采用空冷也取得了较大的经济效益。

2.设备结构

如下图所示,散热器是由挡风板、连接板、换热管、接口、弯头、管板、集管和集箱组成

①挡风板、②连接板、③换热管、④接口、⑤弯头、⑥管板、⑦集管、⑧集箱    

 

3、材料

3.1换热管和翅片

受压元件所用材料的选用原则、钢材标准、热处理状态及许用应力值应按GB 150的规定。易燃、致命或有毒操作工况中的受压元件应采用铸铁。

基管常用材质有碳钢Q235B、20#,304、316、铜管等

翅片常用材质有碳钢,304,316,铝等。

4、产品运用场景

工业空气换热器主要用于工业生产中需要控温、换热或余热回收的场景,核心是保障设备运行、优化生产流程。

1. 能源电力领域

  • 冷却发电设备:为火电厂、风电厂的发电机、变压器降温,防止设备过热停机。
  • 余热回收:回收锅炉、汽轮机排出的高温烟气热量,加热空气或水,降低能耗。
2. 化工与石油领域
  • 工艺控温:在化学反应、物料干燥等环节,精确加热或冷却空气,保证反应条件稳定。
  • 尾气处理:冷却化工生产中产生的高温尾气,便于后续净化或回收有用成分。

3. 机械制造领域

  • 设备冷却:为机床、锻造炉、焊接设备等降温,延长设备寿命,保证加工精度。
  • 车间通风:加热或冷却车间空气,改善生产环境,保障工人操作安全。

4. 食品与医药领域

  • 烘干加工:加热空气用于食品(如粮食、果蔬)、药品的烘干,控制烘干温度和速度。
  • 无菌环境:调节洁净车间的空气温度,配合净化系统,满足生产卫生标准。
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