三維管內(nèi)外3D環(huán)繞翅片
在工業(yè)化高速發(fā)展的今天，換熱設(shè)備廣泛運用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，凡是涉及到熱量轉(zhuǎn)換的行業(yè)都可以使用。它的主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度，同時也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。
換熱器可以是一種單獨的設(shè)備，如加熱器、冷卻器和凝汽器等；也可以是某一工藝設(shè)備組成部分，如氨合成塔內(nèi)的熱交換器。
本文主要闡述如何基于“三維管內(nèi)外肋強化換熱元件”實現(xiàn)低成本高效率換熱的，以及我們?yōu)槭裁赐扑]大家使用這種元件生產(chǎn)的換熱設(shè)備。
換熱器按傳熱方式不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。
其中間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開，并通過間壁進行熱量交換的換熱器，又稱表面式換熱器，這類換熱器應(yīng)用*廣。用于隔開冷、熱流體的固體元件我們稱之為換熱元件。
“三維管內(nèi)外肋強化換熱元件”屬于間壁式換熱器中的換熱元件，用于隔開冷、熱流體。該元件是管狀的，在管件內(nèi)表面和外表面都均勻分布著細小的翅片（如圖所示），因其這一特性有三維特點同時具有強化傳熱的作用，所以我們稱之為”三維管內(nèi)外肋強化換熱元件“。（以下簡稱三維管）
三維管**被發(fā)明的時間是：1990年由重慶大學(xué)的廖光亞教授通過實驗發(fā)明并命名。廖光亞教授發(fā)明的“三維管內(nèi)外肋強化換熱元件”該技術(shù)相關(guān)實驗研究刊登在1990年11月的工程熱物理學(xué)報上。廖光亞教授憑借該項發(fā)明于1990年獲得國際尤里卡金獎，1996年獲得國家發(fā)明獎四等獎。
在熱交換量的計算公式Q=KFΔt式中：
K為換熱器的總換熱系數(shù)；
F為換熱器總換熱面積；
Δt為計算溫差或?qū)?shù)溫差。
從理論上說換熱量受這三個參數(shù)影響：1、K值主要取決于換熱流體的放熱系數(shù)
如水和空氣的放熱系數(shù)就差別很大；
換熱流體的流動狀態(tài)（如流速、是層流還是穩(wěn)流等）；
換熱器污垢熱阻（與運行時間和維護程度有關(guān)）；
換熱器本身材料的導(dǎo)熱系數(shù)（是銅的還是鋁的）等等。
2、F值主要取決于換熱器的形式和強化換熱措施，例如增加翅片。管式換熱器通過設(shè)置翅片使其總換熱面積大大增加。
3、Δt值主要取決于兩種換熱流體的進出口溫度，同時也與換熱器流動形式是順流式和逆流式等形式有關(guān)。
三維管換熱元件與傳統(tǒng)換熱元件*大的不同在于管內(nèi)外的3D環(huán)繞翅片。
和傳統(tǒng)換熱元件相比：
具有更大的單位換熱面積；F值提高
流體在流過管內(nèi)翅片時形成擾流，不是單純按順流或者逆流；Δt值得到提高
管內(nèi)翅片形成的擾流可以沖刷泥垢減少泥垢堆積，在使用同樣的材質(zhì)條件下K值更高
與之同類的
所以在設(shè)計上，三維管同其它傳統(tǒng)換熱元件相比具有多方面壓倒性優(yōu)勢,換熱性能更好。
在性能方面，三維管是滿足高效率換熱要求的
任何一項行業(yè)**的技術(shù)在推向市場時都會遇到很多阻礙，資金和認知度**是其中*大的障礙。三維管技術(shù)從被發(fā)明到被低成本運用于批量工業(yè)化生產(chǎn)也經(jīng)歷了很長的時間。1990年三維管被發(fā)明后，在相當(dāng)長的時間內(nèi)仍然只能小批量生產(chǎn)，原因在于三維管翅片內(nèi)外都有，排列緊密，管件要求一體式加工成型，翅片無焊點所以對生產(chǎn)工具的要求極高，很難批量生產(chǎn)，只能滿足于小部分定制客戶，加工成本較高。
直到2015年，第四代用于加工三維管的群打加工設(shè)備才被我們公司技術(shù)負責(zé)人彭程林聯(lián)合重慶大學(xué)廖光亞教授開發(fā)出來。該套設(shè)備**采用了多管同時加工的方式，降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)批量化工業(yè)生產(chǎn)。是三維管普及與運用的里程碑，邁出了降低生產(chǎn)成本的**步。
降低客戶生產(chǎn)成本主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1.設(shè)備購買成本降低，目前三維管已經(jīng)能做到比傳統(tǒng)的換熱器更低的設(shè)備成本；以前必須用銅管才能達到換熱強度現(xiàn)在可以改用鋁材，價格更低；
2.節(jié)能環(huán)保，運用三維管換熱元件生產(chǎn)的冷卻器，烘干器等熱交換設(shè)備擁有更大的單位換熱面積，提高了換熱性能，意味著更多的熱量被利用，排放的熱量更少，實現(xiàn)節(jié)能減排要求，節(jié)約能源成本。
3.更長的使用年限，降低設(shè)備更換維修成本，得益于3d環(huán)繞式翅片設(shè)計，內(nèi)部繞流減少泥沙阻塞使得設(shè)備的維護更換成本更低；
所以三維管能實現(xiàn)低成本高效率的換熱需求，基于三維管換熱元件開發(fā)的冷卻器將逐步占領(lǐng)主流市場。
我們推薦大家使用運用三維管生產(chǎn)的換熱器，因為更低的價格，更強的換熱性能才能獲得更好的市場競爭力，應(yīng)該換換新技術(shù)了。
目前，使用三維管制造的風(fēng)冷式油冷卻器已經(jīng)大規(guī)模投入使用，市場反應(yīng)非常好，客戶回購率很高。AF0510上海展會
在農(nóng)業(yè)烘干領(lǐng)域，解決了傳統(tǒng)的烘干設(shè)備轉(zhuǎn)化效率不高的問題，節(jié)能效果提升20%農(nóng)業(yè)烘干設(shè)備
冬天加熱水可用于升溫，夏天加冷水，可用于降溫三維管養(yǎng)殖散熱器
基于三維管換熱元件研發(fā)的新型冷卻器、烘干器，散熱器能很好的保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度，同時也能提高能源利用率，使用成本更低，經(jīng)濟耐用，符合節(jié)能環(huán)保要求，將會是未來換熱行業(yè)*重要的發(fā)展方向。我們希望更多的行業(yè)能加入到這次變革中，將這項技術(shù)普及推廣。
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