在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中，會(huì)遇到大量傳熱的現(xiàn)象。人們把生活和生產(chǎn)中這種傳熱現(xiàn)象總結(jié)后得出結(jié)論：凡是有溫度差別的地方就一定有熱量的傳遞，熱量總是自動(dòng)地由高溫物體傳向低溫物體。工業(yè)上凡是將熱量由熱流體傳遞給冷流體的換熱設(shè)備，都稱為熱交換器，簡(jiǎn)稱換熱器?？辗衷O(shè)備中主要有：切換板翅式換熱器、主換熱器、冷凝蒸發(fā)器、過冷器、液化器、加熱器、空壓機(jī)冷卻器、氮水預(yù)冷器等。而且這些換熱器是實(shí)現(xiàn)空氣液化分離及維持空分設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)所必不可少的主要設(shè)備。因此我們也有必要對(duì)它有所了解。
1.7.1 熱傳遞的三種基本方式
1. 熱傳導(dǎo)和熱導(dǎo)率 物體內(nèi)部分子和原子微觀運(yùn)動(dòng)所引起的熱量傳遞過程稱為熱傳導(dǎo)，又稱導(dǎo)熱。在單位時(shí)間內(nèi)從tω1的高溫壁面?zhèn)鬟f到tω2的低溫壁面的熱流量φ（W）的大小，和壁的面積F（m2）與兩壁溫差（tω1-tω2）（℃）成正比，與壁的厚度δ（m）成反比。此外，還與壁的材料性質(zhì)等因素有關(guān)。因此由上面的比例關(guān)系，可以寫出平壁的導(dǎo)熱計(jì)算式為：
Φ=F（tω1-tω2）=F（tω1-tω2）/（W） （1-21）
式（1-21）中比例系數(shù)λ稱為熱導(dǎo)率，單位為W/（m.K）。在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)，面積為1m2、壁厚為1m、兩側(cè)壁溫差為1K時(shí)所傳遞的熱量。
為了比較導(dǎo)熱量的大小，在單位時(shí)間內(nèi)，通過每平方米表面積所傳導(dǎo)的熱流量稱為熱流密度q。平壁導(dǎo)熱的熱流量計(jì)算式為：
q==λ（W/m2） （1-22）
從式（1-22）可以看出，有溫差Δt存在才有熱量傳導(dǎo)。溫差Δt愈大，傳導(dǎo)熱量也愈大，因而溫差也稱溫壓。δ/λ愈大，熱流密度就愈小，它表示了阻礙熱傳導(dǎo)阻力的大小，稱為平壁單位面積的導(dǎo)熱熱阻。
用熱阻的概念來分析判斷傳熱過程的強(qiáng)弱及為有用。為了增強(qiáng)導(dǎo)熱，就應(yīng)使熱阻減小，這時(shí)可選用簿壁和導(dǎo)熱率較大的材料。相反要求保溫的場(chǎng)合（常稱為熱絕緣），為了削弱導(dǎo)熱，就要增大熱阻，選用厚壁和導(dǎo)熱率小的材料。
一般說來，熱導(dǎo)率的數(shù)值以金屬*大，液體之次，氣體*小。一些常用材料的熱導(dǎo)率見表。
常用材料的熱導(dǎo)率表
材料名稱
熱導(dǎo)率λ
[W/（m.K）]
材料名稱
熱導(dǎo)率λ
[W/（m.K）]
銅
鋁
鋼
不銹鋼
木材
紅磚
383
204
約47
29
0.12
0.23∽0.58
礦渣棉
玻璃棉
珠光砂
碳酸鎂
水
空氣
0.04∽0.046
0.037
0.035
0.026∽0.038
約0.58
0.023
熱導(dǎo)率較小的固體材料有良好的絕熱效果，習(xí)慣上把熱導(dǎo)率在常溫下小于0.23W/（m.K）的材料稱為絕熱材料。在空分設(shè)備的冷箱中，常用的絕熱材料為珠光砂（膨脹珍珠巖）、礦渣棉、碳酸鎂等。絕熱材料受潮后，熱導(dǎo)率大大增加，因此絕熱材料的防潮十分重要。
2. 對(duì)流放熱及放熱系數(shù) 當(dāng)流體（溫度tf1）流過壁面（溫度tω1）時(shí)，流體傳遞給壁面1的熱量的傳遞過程，在工程上稱為對(duì)流放熱，也稱放熱。傳熱學(xué)上把由于流體中溫度不同的部分發(fā)生相對(duì)位移時(shí)進(jìn)行熱量傳遞稱為熱對(duì)流，熱對(duì)流只可能發(fā)生在液體和氣體中。需要指出的是，在熱對(duì)流的同時(shí)，流體各部分之間往往還存在著導(dǎo)熱，因此工程上所謂的對(duì)流放熱，是熱對(duì)流和導(dǎo)熱兩種方式聯(lián)合作用的結(jié)果。冷流體（溫度tf2）對(duì)璧面（溫度tω2）的熱量傳遞過程也相同。
如果在單位時(shí)間里，熱流體對(duì)壁面1的對(duì)流放熱量大小，和傳熱壁面表面積F大小，以及熱流體與壁面的溫差（tf1-tω1）成正比，此外還和流體物性、流體流動(dòng)的特性等因素有關(guān)。由上面的比例關(guān)系寫出對(duì)流放熱的計(jì)算公式為：
Φ=α1F（tf1-tω1）=（tf1-tω1）/（W） （1-23）
式中比例系數(shù)α1叫對(duì)流放熱系數(shù)，即
α1=〈W/（m2.K）〉 （1-24）
放熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位時(shí)間里，流體與壁面溫差為1K，壁面積為1m2時(shí)所交換的熱流量。
放熱系數(shù)大小，表示了放熱過程的強(qiáng)弱。影響放熱過程的因素比較復(fù)雜，它與流體的物性、流動(dòng)狀態(tài)、換熱面積和傳熱溫度有關(guān)。放熱系數(shù)通常都是根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定的。
如果按單位面積來計(jì)算，對(duì)流放熱為：
q==α1（tf1-tω1） （W/m2） q= （W/m2） （1-25）
由式（1-25）可得到相應(yīng)于單位面積的對(duì)流放熱的熱阻為1/α1。由式（1-24）可得到相應(yīng)的總面積的對(duì)流放熱熱阻為1/（α1F）。
常見對(duì)流放熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：
常見放熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)椐表
放熱性質(zhì)
放熱系數(shù)α[W（m2.K）]
放熱性質(zhì)
放熱系數(shù)α[W（m2.K）]
水蒸汽冷凝
氮的冷凝
氧的沸騰
水的加熱或冷卻
4600∽
2000∽2300
1400∽2100
600∽930
水的沸騰
油的加熱或冷卻
空氣的加熱或冷卻
600∽
600∽1750
10∽115
對(duì)流放熱又可分為無相變對(duì)流放熱和有相變對(duì)流放熱，無相變對(duì)流放熱又有受迫對(duì)流放熱和自然對(duì)流放熱之分。受迫對(duì)流放熱是由泵、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)及其它外部動(dòng)力源作用下，造成流體流動(dòng)的對(duì)流過程，因而又稱強(qiáng)制對(duì)流放熱。工業(yè)上使用的換熱器中流體對(duì)壁面放熱，絕大部分屬于受迫對(duì)流放熱。自然對(duì)流放熱是由于流體冷、熱各部分的密度不同，引起流動(dòng)的對(duì)流放熱過程。
有相變對(duì)流放熱，是指液體受熱沸騰的沸騰放熱；飽和蒸汽放出汽化潛熱后凝結(jié)成液體的冷凝放熱。
比較各種類型的對(duì)流放熱，大致可以得出以下結(jié)論：液體的對(duì)流放熱系數(shù)比氣體高；同一種流體，強(qiáng)制對(duì)流放熱比一般自然對(duì)流放熱強(qiáng)烈；有相變的對(duì)流放熱系數(shù)比無相變的大。
3. 熱輻射 一物體的熱能先轉(zhuǎn)化為輻射能，以電磁形式傳播給另一物體；另一物體吸收了部分輻射能，并轉(zhuǎn)化為熱能。電磁波的傳播不需要中間介質(zhì)，因而輻射傳熱是真空中**的熱傳遞方式。工程上以把物體之間以熱輻射方式進(jìn)行熱量傳遞的過程，叫做輻射換熱。
空分設(shè)備中換熱器各種流體以及壁面溫度均較低，而且流體與壁面之間溫差很小，輻射換熱不是一種主要方式，一般不加考慮。對(duì)于低溫儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備（如液氧、液氮貯槽），此時(shí)需要加以仔細(xì)的計(jì)算。
根據(jù)傳遞的物理本質(zhì)不同，熱量以導(dǎo)熱、對(duì)流放熱、輻射三種方式進(jìn)行傳遞。實(shí)際使用的各種換熱器的熱傳遞過程，基本上是三種方式的組合?，F(xiàn)以空分設(shè)備中換熱器為例來說明。
?。?）主換熱器 加工空氣（管內(nèi)）→對(duì)流放熱→ 內(nèi)壁→ 導(dǎo)熱→ 外壁→ 對(duì)流放熱→ 氧、氮?dú)猓ü芡?。?/p>
?。?）液空過冷器 液空（管內(nèi)）→ 對(duì)流放熱→ 內(nèi)壁→ 導(dǎo)熱→ 外壁→ 對(duì)流放熱→ 氮?dú)猓ü芡猓?/p>
?。?）冷凝燕發(fā)器 （板翅式）氣氮冷凝（管內(nèi)）→有相變對(duì)流放熱/冷凝放熱→ 內(nèi)壁→ 導(dǎo)熱→ 外壁→ 有相變對(duì)流放熱/沸騰放熱→ 液氧沸騰（外管）。
?。?）污氮液化器（板翅式）空氣液化→ 有相變對(duì)流放熱/冷凝放熱→ 內(nèi)壁→ 導(dǎo)熱→ 外壁→ 有相變對(duì)流放熱/沸騰放熱→ 液氧沸騰（外管）。
1.7.2 傳熱方程
傳熱基本方程
ф=KFΔtm（W） （1-26）
單位面積上傳遞的熱流量稱熱流密度，表示為
q= =KΔtm（W/m2） （1-27）
式中——熱流量（W）；
F一傳熱面積（m2）；
Δtm一平均傳熱溫差（K）；
K一傳熱系數(shù)[W/（m2. K）]。
傳熱系數(shù)K，在數(shù)值上等于冷熱體溫差為1K，在單位時(shí)間內(nèi)通過1m2傳熱面積所傳遞的熱量。它表示了兩種流體間傳熱的強(qiáng)弱。
應(yīng)用傳熱方程可以解決下列三個(gè)方面問題：
?。?）計(jì)換熱器。根據(jù)給定的ΦΔtm，K可以計(jì)算出傳熱面積F。
?。?）核算換熱器。核算現(xiàn)有換熱器能否滿足換熱要求。
（3）測(cè)定傳熱系數(shù)。通過實(shí)踐和對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備傳熱系數(shù)K的測(cè)定，為設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1. 傳熱系數(shù)K
?。?）平壁傳熱系數(shù)K 平壁傳熱過程，可看作由三個(gè)串聯(lián)的熱傳遞環(huán)節(jié)組成，即對(duì)流放熱-導(dǎo)熱-對(duì)應(yīng)的熱流密度q分別為：
q1=α1（tf1-tω1=）=
q2=（tω1-tω2）=
q3=α2（tω2-tf2）=
在穩(wěn)定傳熱情況下，三個(gè)換熱環(huán)節(jié)熱流量相等、即q1=q2=q3=q，于是
q==（W/m2） （1-28）
根據(jù)式（1-27）和式（1-28）的相等關(guān)系，得到傳熱關(guān)系K為
K=[ W/（m2.K）] （1-29）
平壁傳熱的總熱阻為
（m2.K/W）
對(duì)金屬壁來說，導(dǎo)熱熱阻與對(duì)流熱阻相比很小，可忽略不計(jì)，上式可簡(jiǎn)化為
K=[W/（m2.K）]
（2）圓管壁傳熱系數(shù)K
圖1-29為圓管壁傳熱示圖。圓管壁的穩(wěn)定傳熱與平壁傳熱有所不同，是由于圓管內(nèi)、外徑不同，傳熱面積有變化，所以熱流密度在傳熱過程中是變化的，因此引用熱流量Φ進(jìn)行分析。
圓管壁傳熱同平壁傳熱相似，它由三個(gè)串聯(lián)熱量傳遞環(huán)節(jié)組成。
圖1-29圓管壁傳熱示圖
管內(nèi)流體對(duì)管壁的對(duì)流放熱熱流量為
Φ1=α1πd1L（tf1-tω1）=
管壁對(duì)管壁的導(dǎo)熱熱流量由于圓筒內(nèi)、外徑的不同，傳熱面積的變化，所以不能采用平壁導(dǎo)熱公式，應(yīng)用數(shù)學(xué)積分推出圓管壁導(dǎo)熱計(jì)算式
Φ2=（tω1-tω2）=
管壁2對(duì)管外流體的對(duì)流放熱熱流量為
Φ3=α2πd2L（tω2-tf2）=
在穩(wěn)定傳熱中，φ1=φ2=φ3=φ
即
φ==（w）（1-30）
當(dāng)以圓管內(nèi)表面積或外表面積為依據(jù)時(shí)，則上述公式與傳熱方程相比較，可分別得到傳熱系數(shù)
K1=[W/（m2. K）] （1-31）
K2=[ W/（m2.K）] （1-32）
當(dāng)d2/d1≤2寸，圓管壁導(dǎo)熱可按平壁導(dǎo)熱公式（1-21）計(jì)算，誤差小于4℅，這在工程上是允許的。此時(shí)應(yīng)根據(jù)內(nèi)外徑算術(shù)平均直徑dm=（d1+d2）計(jì)算面積。同時(shí)，也可忽略圓管壁導(dǎo)熱熱阻，式（1-32）和式（1-31）可簡(jiǎn)化為
K1=[W/（m2. K）] （1-33）
K2=[W/（m.K）] （1-34）
在圓管的管徑較大且管壁較簿時(shí)，d1≈d2則式（1-33）和式（1-34）可簡(jiǎn)化為
K=[W/（m2.K）] （1-35）
此時(shí)傳熱系數(shù)與平壁傳熱時(shí)傳熱系數(shù)完全一樣。
?。?）傳熱系數(shù)K值的經(jīng)驗(yàn)效據(jù) 影響傳熱系數(shù)的因素非常多，正確的確定傳熱系數(shù)是設(shè)計(jì)計(jì)算換熱器的關(guān)鍵。通常是根據(jù)理論計(jì)算，再參考經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，選取合適的K值。
下表列出了空分設(shè)備各種換熱器傳熱系數(shù)K值大致范圍，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。
換熱器傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
型式
熱流體
冷流體
K[W（m2.℃）]
蓄冷器
卵石
空氣
氧、氮
10
鋁帶
空氣
氧、氮
30
盤管式
蓄冷器內(nèi)
空氣
氧、氮
30
熱交換器
空氣
氧、氮
100-160
輔助冷凝器
氣氮冷凝
液氧蒸發(fā)
350
列 管 式
氣
氣
35-80
氣
液
60-300
冷凝蒸發(fā)器
長(zhǎng)管式
氣氮（管內(nèi)）
液氧（管內(nèi)）
約650
短管式
氣氮（管內(nèi)）
液氧（管內(nèi)）
約500
板翅式
氣氮
液氧
約650
板翅式
切換換熱器
空氣
氧、氮、污氮、環(huán)流
60-80
過冷器
液空
氮
110
液氮
氮
80
液氧
氧
60
液化器
液空
氮.氧
約100
由表可見，相變時(shí)的傳熱系數(shù)比沒有相變要大，液相間傳熱系數(shù)比氣相間要大。傳熱系數(shù)還與結(jié)構(gòu)型式有關(guān)，這在選用時(shí)應(yīng)予注意。
2. 熱流量Φ的計(jì)算
（1）流體在換熱器中不發(fā)生相變（忽略冷損）
?、儆脫Q熱器前后流體的溫度變化來計(jì)算 流體吸收熱流量應(yīng)等于熱流體放出熱流量
Φ-W1cp1（t1ˋ-t1ˋˋ）=W2CP2（tˋ1-t2ˋˋ） （W）
式中 W1W2-熱、冷流體的質(zhì)量流量（kg/g）；
cp1、cp2-熱、冷流體的定壓比熱容[J/（kg.k）]；
tˋ1、tˋ1-熱、冷流體進(jìn)換熱器溫度（K）
t2ˋˋ、t2ˋˋ-熱、冷流體出換熱器溫度（K）
②用換熱器前后焓值的變化來計(jì)算（圖1-30）
φ=W1（h1ˊ-h1ˊˊ）=W2（h2ˊˊ-h2ˊˊ）（W）
圖1-30換熱器物流示意圖 式中h1ˊ、h2ˊ--熱、冷流體進(jìn)換熱器時(shí)的比焓值（J/kg）
h1ˊˊ、h2ˊˊ--熱、冷流體出換熱器時(shí)的比焓值（J/kg）
?。?）流體在換熱器過程中發(fā)生相變時(shí)（忽略冷損）
Q=Wr （J）
式中 W—流體（蒸發(fā)或冷凝的質(zhì)量流量）（kg/s）
r—流體的汽化潛熱（J/kg）
流體在換熱過程中冷損必須考慮時(shí)
冷、熱流體進(jìn)行熱交換時(shí)，若工作溫度比周圍環(huán)境低，有小部分熱量由外界傳入換熱器，稱為冷量損失（Q冷損）。這時(shí)傳熱量為
Q=Q冷=Q熱+Q冷損
若冷、熱流體進(jìn)行熱交換時(shí)，其工作溫度比周圍環(huán)境濕度高，使一部分熱量散發(fā)到外界，稱為熱量損失（Q熱損）這時(shí)傳熱量為
Q=Q冷=Q熱-Q熱損
應(yīng)該特別注意：Q值是指通過換熱器進(jìn)行熱交換的總量。考慮周圍環(huán)境濕度的影響，可提高熱交換器設(shè)計(jì)計(jì)算的**性，這一點(diǎn)對(duì)空分設(shè)備低溫?fù)Q熱器尤為重要。
1.7.3 換熱器的種類
1. 盤管式換熱器
圖1-31盤管式主熱交換器（液空過冷器）
圖1-31為盤管式熱交換器，用于高壓空氣和低壓氧、氮之間熱交換，以復(fù)熱氧、氮，冷卻空氣，達(dá)到回收裝置冷量的目的。高壓空氣在盤管內(nèi)通過，低壓氧、氮分別在兩個(gè)相鄰隔層的管間流過，這樣安排除了出于強(qiáng)度考慮外（管內(nèi)承壓能力高，管外承壓能力低），還由于高壓流體在截面較小的管內(nèi)流動(dòng)，易于控制流速，使之能在傳熱和阻力均較合適的數(shù)值下工作。低壓氣體在管外流通截面積較大，流速較小，阻力損失小，可以保證在允許的阻力損失范圍內(nèi)有效參入熱交換。空氣和氧、氮流向按逆流布置，使得有較大的傳熱溫差。
2. 列管式換熱器
冷凝蒸發(fā)器（簡(jiǎn)稱主冷）是發(fā)生相變的換熱器。它借助于從上塔下流液氧的蒸發(fā)，來冷凝由下塔上升的氮?dú)?。產(chǎn)生的氧、氮產(chǎn)品除一部分作產(chǎn)品輸出外，主要保證分鎦塔工況的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖1-32主冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖
冷凝蒸發(fā)器有板翅式、列管式和盤管式三種結(jié)構(gòu)形式。列管式冷凝蒸發(fā)器又可分為兩種：一種是液氧在管間沸騰、氣氮在管內(nèi)冷凝；另一種是氣氮在管間冷凝、液氧在管內(nèi)沸騰。
**種類型的冷凝器列管長(zhǎng)度不超過1~1.2m。如果列管過長(zhǎng)則管間液氧柱的靜壓將使液氧層下部液氧沸點(diǎn)升高，引起冷凝蒸發(fā)器溫差減小，或者下塔壓力升高。前者使傳熱惡化，后者使裝置能耗增加。因此列管都比較短，故又稱短管式冷凝蒸發(fā)器。
第二種冷凝蒸發(fā)器由于液氧在管內(nèi)沸騰，形成氣、液兩相混合物，這種氣、液混合物的密度較小因而即使管長(zhǎng)達(dá)到2.5~3.6m，液柱靜壓的影響也不大，這種冷凝蒸發(fā)器又稱長(zhǎng)管式冷凝器。
3. 板翅式換熱器
板翅式換熱器是一種新型緊湊式熱交換器，我國(guó)從70年代研制成功并應(yīng)用于大型空分設(shè)備，現(xiàn)己普及到石油化工、制冷、動(dòng)力機(jī)械和國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。在制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)際水平。
圖1-33板束結(jié)構(gòu)
?。?）板翅式換熱器的特點(diǎn)
①傳熱效率高 由于翅片對(duì)流擾動(dòng)，強(qiáng)化了傳熱。強(qiáng)制對(duì)流空氣放熱系數(shù)35~350W/（m2.K），強(qiáng)制對(duì)流放熱油系數(shù)110~1700 W/（m2.K），水的沸騰放熱系數(shù)1700~W/（m2.K）。
?、诮Y(jié)構(gòu)緊湊 單位體積傳熱面積比列管式大5倍以上，一般可達(dá)到1500~2500m2/m3。
?、圯p巧而牢固 由于翅片和隔片都很溥，通常又采用鋁合金制造，重量輕，僅為列管式換熱器的1/10左右。
?、苓m應(yīng)性大 能適用于多種介質(zhì)之間換熱，且可作氣-氣，氣-液，液-液之間熱交換，也可作冷凝和蒸發(fā)。
?、萁?jīng)濟(jì)性好 由于緊湊、體積小、又采用鋁合金制造，大大降低了投資費(fèi)用，成本約列管式的50℅。
板翅式換熱器被廣泛地應(yīng)用在空分設(shè)備中。它的設(shè)計(jì)制造水平以及采用的廣泛程度，也成為衡量空分設(shè)備制造水平的重要標(biāo)志。當(dāng)前大型空分設(shè)備的特點(diǎn)之一，是全部換熱器設(shè)備采用板翅式。由于采用了上述手段使設(shè)備熱容量減小，起動(dòng)時(shí)間縮短，切換周期延長(zhǎng)，切換損失減少，降低了能耗，提高了經(jīng)濟(jì)性。
?。?）板翅式換熱器的基本結(jié)構(gòu)
板翅式換熱器的板束由翅片、導(dǎo)流片、封條和隔板等部分組成。如圖1-33所示，在相鄰二隔板之間放置翅片、導(dǎo)流片、封條組成一個(gè)通道，對(duì)其進(jìn)行不同的疊積和適當(dāng)?shù)呐帕?，釬焊成整體就可以得到常用的逆流、錯(cuò)流、錯(cuò)逆流板翅式換熱器板束如圖1-34。
a逆流板翅式換熱器 b錯(cuò)流板翅式換熱器 c錯(cuò)逆流板翅式換熱器
圖1-34板束流向示意圖
在板束兩端配置適當(dāng)?shù)牧黧w出入口封頭（或集合器）組成一個(gè)完整的板翅式換熱器。這種換熱器的隔板為一次傳熱面，而翅片為二次傳熱面。
翅片是板翅式換熱器的基本元件之一，傳熱過程主要是依靠翅片來完成的。翅片還起著兩隔板之間的支撐作用，所以盡管翅片和隔板的材料都很薄，且能承受較高的壓力。翅片的厚度通常是0.2~0.6，隔板的厚度一般為1~2。
翅片常用的有平直、鋸齒、多孔三種型式，根據(jù)節(jié)距和高度的不同又有20種規(guī)格，其參數(shù)見下表。翅片選擇，需根據(jù)*高工作壓力、流體性能、允許壓降、流量和不同換熱要求等因素來考慮。一般在放熱系數(shù)大的場(chǎng)合，選用翅片較低、較厚為宜；放熱系數(shù)小的場(chǎng)合，選用翅片較高、較薄為宜。平直翅片的放熱系數(shù)和壓力損失較?。讳忼X翅片比平直翅片的放熱系數(shù)高30℅以上，且有利于水分和二氧化碳的凍結(jié)和清除；多孔翅片上孔洞使熱阻邊界層不斷發(fā)生斷裂，可提高傳熱性能，這種翅片常在流體進(jìn)口分配段有相變（沸騰和冷凝）的場(chǎng)合；波紋翅片能增強(qiáng)流體的擾動(dòng)，且可承受較高的工作壓力，常用于乙烯深冷分離的熱交換器中。
翅片型式
翅高H
?。╩m）
翅厚t
?。╩m）
翅距p
?。╩m）
當(dāng)量直徑
De（mm）
通常截面積
fi（m2）
總傳熱面積
Fi（m2）
二次表面占
總面積之
比例（F2/F0）
用途
平直形
9.5
0.2
1.4
2.12
0.
15.0
0.885
氣
9.5
0.2
1.7
2.58
0.
12.7
0.861
氣
9.5
0.2
2.0
3.02
0.
11.1
0.838
氣
6.5
0.3
2.0
2.67
0.
7.9
0.758
液、冷凝、蒸發(fā)
4.7
0.3
2.0
2.45
0.
6.1
0.722
液
鋸齒形
9.5
0.2
1.4
2.12
0.
15.0
0.885
氣
9.5
0.2
1.7
2.58
0.
12.7
0.861
氣
6.5
0.2
2.0
2.80
0.
8.1
0.778
液、冷凝、蒸發(fā)
4.7
0.3
2.0
2.45
0.
6.1
0.722
液
多孔形
6.5
0.2
1.4
2.02
0.
10.26
0.833
液、冷凝、蒸發(fā)
6.5
0.2
1.7
2.42
0.
8.81
0.800
液、冷凝、蒸發(fā)
6.5
0.3
2.0
2.67
0.
7.28
0.766
液、冷凝、蒸發(fā)
4.7
0.3
2.0
2.45
0.
5.66
0.696
液
常用翅片特性參數(shù)表
式中：當(dāng)量直徑De=（翅片內(nèi)距x=p-t，翅片內(nèi)高y=H-t）。
通道截面積是指有效寬度1m為每層通道的截面積。
傳熱面積是指有效寬度為1m，有效長(zhǎng)度為1m，每層通道的傳熱面積。
通過上述基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和了解，對(duì)深冷空氣分離及分餾塔的基本理念和從理論上理解設(shè)備、流程將起到很好的作用。同時(shí)對(duì)提高實(shí)際操作技能也有非常大的幫助。實(shí)際制造過程的設(shè)計(jì)、工藝保證，還要復(fù)雜很多本章不作介紹。
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