Wie wählt man Rippenrohre für einen Wärmetauscher aus?

Ein Wärmetauscher dient dazu, ein Fluid zu verarbeiten und Wärme auf ein anderes Fluid zu übertragen. Ob bei der Konstruktion eines Wärmetauschers Rippenrohre als Wärmeübertragungselemente verwendet werden, hängt daher von der relativen Größe der Oberflächenwärmeübertragungskoeffizienten der beiden Fluide ab.

(1) Wenn die Wärmeübergangskoeffizienten auf beiden Seiten des Rohres sehr unterschiedlich sind, sollten die Rippen auf der Seite mit dem kleineren Wärmeübergangskoeffizienten angebracht werden.

Wenn der Oberflächenwärmeübertragungskoeffizient der Flüssigkeit innerhalb und außerhalb des Rohrs stark abweicht, sollte die Flüssigkeit mit dem niedrigeren Oberflächenwärmeübertragungskoeffizienten außerhalb des Rohrs fließen und Rippenrohre sollten außerhalb des Rohrs installiert werden, um den konvektiven Wärmeübertragungsprozess zu verstärken.

Beispiel 1: Der Economizer des Kessels, bei dem Wasser in die Leitung fließt und Rauchgas aus der Leitung strömt, sollte auf der Rauchgasseite Rippen verwenden.

Beispiel 2: Bei einem Luftkühler fließt Flüssigkeit in das Rohr, Luft strömt aus dem Rohr und auf der Luftseite sollten Rippen hinzugefügt werden.

Beispiel 3: Beim Dampferzeuger kocht das Wasser im Rohr, das Rauchgas strömt außerhalb des Rohrs und auf der Rauchgasseite sollten Rippen angebracht werden. Es ist zu beachten, dass die Seite mit dem kleinen Wärmeübergangskoeffizienten bei der Konstruktion so weit wie möglich außerhalb des Rohrs platziert werden sollte, um die Installation der Rippen zu erleichtern.

(2) Wenn der Wärmeübergangskoeffizient auf beiden Seiten des Rohrs sehr gering ist, sollten Rippen auf beiden Seiten gleichzeitig angebracht werden, um den Wärmeübergang zu verbessern. Bei strukturellen Schwierigkeiten können Rippen auf beiden Seiten weggelassen werden. In diesem Fall hat es keinen offensichtlichen Effekt auf die Verbesserung des Wärmeübergangs, wenn nur eine Seite Rippen angebracht werden.

Wenn der Wärmeübergangskoeffizient der Flüssigkeitsoberfläche innerhalb und außerhalb des Rohrs sehr klein ist, müssen beide Seiten verstärkt werden, um die Wärmeübertragung zu verbessern und den Wärmeübergangskoeffizienten zu erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt können Rippen außerhalb des Rohrs installiert werden, und innerhalb des Rohrs können verschiedene Spoiler verwendet werden. oder niedrige Rippen zur Verstärkung.

Beispiel 1: Der herkömmliche Rohrluftvorwärmer verwendet Luft im Rohr und Rauchgas außerhalb des Rohrs. Da es sich um eine Gas-Gas-Wärmeübertragung handelt, ist der Wärmeübertragungskoeffizient auf beiden Seiten sehr niedrig und es ist schwierig, Rippen in das Rohr einzubauen, sodass das Rohr aufgebraucht werden muss.

Beispiel 2: Obwohl der Wärmerohr-Luftvorwärmer immer noch durch Rauchgas beheizt wird, strömen Rauchgas und Luft außerhalb des Rohrs, sodass auf der Rauchgas- und Luftseite bequem Rippenrohre verwendet werden können, was die Wärmeübertragung erheblich verbessert.

(3) Wenn die Wärmeübergangskoeffizienten auf beiden Seiten des Rohres groß sind, ist die Verwendung von Rippenrohren nicht erforderlich.

Beispiel 1: Wenn der Wasser/Wasser-Wärmetauscher heißes Wasser zum Erhitzen von kaltem Wasser verwendet, sind die Wärmeübergangskoeffizienten auf beiden Seiten hoch genug, sodass keine Rippenrohre verwendet werden müssen. Um die Wärmeübertragung jedoch weiter zu verbessern, können anstelle von glatten Rohren auch Gewinderohre oder Wellrohre verwendet werden.

Beispiel 2: Beim Kondensator eines Kraftwerks findet die Kondensation von Wasserdampf außerhalb des Rohrs statt, während Wasser innerhalb des Rohrs fließt. Die Wärmeübergangskoeffizienten auf beiden Seiten sind sehr hoch, und im Allgemeinen sind keine Rippenrohre erforderlich.