空气加热器

空气加热器是一种借助介质(如冷水、热水、蒸汽或制冷剂)与空气进行热量传递,以实现空气加热、冷却、除湿或预热等功能的热交换设备,广泛应用于暖通空调、工业生产、数据中心等领域。其核心在于通过高效的传热结构(如翅片管、板式等)增大换热面积,提升能量利用效率,同时可结合不同材质与设计适配多样工况,在优化室内外环境舒适度、降低系统能耗方面发挥关键作用,是现代能源与环境系统中不可或缺的核心组件之一。

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1、产品概述

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、工作原理

热源流体如高温水、蒸汽或高温气体与冷空气通过导热材料如金属壁、片等进行热传导,热量从高温侧传递至低温侧。同时,流体流动产生的对流传热进一步加速热量交换效率,例如空气流经片管束时形成湍流以增强换热。

5、产品类型

绕片式换热器:由金属带通过机械缠绕工艺紧密包裹在基管表面,翅片与基管间通过高频焊接或胀接工艺固定。其传热效率高,耐高压高温,适用于石油化工反应器冷却、电厂锅炉蒸汽系统等高温高压场景,以及工业车间采暖、冷链冷库等紧凑空间需求场景。

轧片式换热器:采用轧制工艺将金属基管表面挤压出连续翅片,翅片与基管为同材质一体成型。其机械强度高,无焊接点,耐压能力达 2.5MPa,抗振动性能优异,且重量较轻,适用于乳品生产线杀菌、制药纯化水冷却等洁净场景,以及热泵机组、余热回收系统等频繁启停工况。

串片式换热器:由独立翅片通过机械穿片工艺串联在基管上,翅片间通过胀接或接固定。其具有模块化设计,翅片可单独更换,维护成本低,且平行流道减少压降,适用于水泥厂烟气余热回收、锅炉空气预热等高粉尘环境,以及中央空调新风机组、数据中心液冷系统等大流量换热场景。

6、产品特点

换热效率高:采用优质导热材料和合理的结构设计,如翅片管、板片等,能够加速热量传递,提高换热效率。

维护简便:许多空气换热器没有运动部件,设备维护费用较少,且部分换热器的滤网、芯体等可直接抽出清洗,方便快捷。

适应性强:可根据不同的使用场景和需求,选择不同的材质、结构和类型,能够适应各种温度、压力和介质条件。

7、应用场景

暖通空调系统:用于商业建筑、工厂等场所的新风预热 / 冷却、舒适性通风等,如冬季回收室内排风热量预热室外冷空气,夏季预冷新风,减少空调负荷。

工业烘干与热处理:在食品加工、木材干燥等生产线中,利用蒸汽或导热油加热空气,生成高温热风对物料进行烘干或热处理,还可回收烘干过程中的余热。

机械设备冷却:可用于大型电机、压缩机等设备的散热,将设备运行产生的热量传递给空气,避免设备过热损坏。

锅炉与余热回收:在燃煤 / 燃气锅炉等系统中,吸收锅炉排烟中的热量,预热助燃空气或加热给水,提高锅炉热效率,减少热污染和能源浪费。

 

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