第8卷第2期 東方電氣評(píng)論 V01．8No．2
DONGFANGPINGLUN
1994年6月 DIANQI Jun．1994
高頻焊接螺旋翅片管的換熱和阻力特性
杭州鍋爐廠曹家姓
摘要杭州余熱餌爐研究所1985年承擔(dān)了機(jī)電部高頻焊接螺旋翅片管換熱和阻力特性試驗(yàn)研究課題．從獲得的大量試驗(yàn)
數(shù)據(jù)中得出了確定不同幾何尺寸不同管束節(jié)距的錯(cuò)列螺旋翅片管熱力和阻力計(jì)算準(zhǔn)則方程式．確定了縱向捧數(shù)對(duì)換熱影響
的計(jì)算方法．研究了翅片上溫度分布及翅頂溫度的計(jì)算．在試驗(yàn)方法上也做了新的嘗試．這里藺要介紹翅片管的應(yīng)用．試驗(yàn)
研究方法及結(jié)果分析，并與前蘇聯(lián)近期推薦的計(jì)算方法進(jìn)行丁比較．
關(guān)鍵詞螺旋翅片管換熱阻力特性
1概述
螺旋翅片管是一種高效換熱元件，它能增大換熱面積(為光管的幾倍至幾十倍)，強(qiáng)化傳
熱．降低流動(dòng)阻力，減少金屬耗量．提高設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的可靠性，正日益廣泛地應(yīng)用于各
種換熱設(shè)備包括鍋爐特別是利用中低溫余熱的鍋爐設(shè)備中。用于回收中溫?zé)煔庥酂岬娜細(xì)廨?/p>
形成蒸汽一燃?xì)饴?lián)合循環(huán)動(dòng)力裝置，可使發(fā)電效率提高12％以上。這種余熱鍋爐幾乎無(wú)例外
地全部采用翅片管換熱面，因?yàn)槿绻捎霉夤?，其受熱面將為同等容量參?shù)常規(guī)電站鍋爐的5
～10倍，顯然光管受熱面在這種鍋爐中是難以布置的。此外，前蘇聯(lián)、日本及我國(guó)生產(chǎn)的干熄
焦余熱鍋爐也采用這種結(jié)構(gòu)，近些年，國(guó)外已將翅片管受熱面用于燃煤電站鍋爐，并已取得寶
貴的設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)寶鋼自備電廠大連華能熱電廠從日本引進(jìn)的350MW機(jī)組鍋爐省煤
器就采用了高頻焊接螺旋翅片管結(jié)構(gòu)。 、
除了強(qiáng)化傳熱之外，翅片高度較低的厚翅片管在有強(qiáng)烈腐蝕或磨損的場(chǎng)合還顯示了其獨(dú)
特的優(yōu)勢(shì)，因此又常被用到含腐蝕性氣體的余熱鍋爐和燃用劣質(zhì)煤的鍋爐尾部受熱面。據(jù)報(bào)
等均已將原來(lái)光管省煤器改裝成翅片管結(jié)構(gòu)。改裝后不僅有效地解決了燃劣質(zhì)煤時(shí)受熱面磨
損腐蝕泄漏等安全性問(wèn)題，而且提高了設(shè)備經(jīng)濟(jì)性。 ．
人們?cè)鴵?dān)心在燃煤鍋爐上采用翅片管會(huì)發(fā)生積灰甚至管問(wèn)搭橋而影響傳熱．國(guó)內(nèi)外的運(yùn)
行實(shí)踐均表明，只要合理選用翅片管幾何結(jié)構(gòu)，采用適當(dāng)?shù)臒熕伲e灰現(xiàn)象并不一定比光管更
為對(duì)比光管管束的玷污情況?？梢钥闯?，并未發(fā)生翅片問(wèn)的嚴(yán)重堵灰情況，更未阻塞煙氣通道，
在出口部位積灰較嚴(yán)重，這與光管的規(guī)律類似。廣西合山電廠改裝后的情況也表明，經(jīng)2000余
小時(shí)運(yùn)行后，未見(jiàn)磨損，翅片問(wèn)沒(méi)有嚴(yán)重積灰，煙氣氣流背面翅片根部有少量疏松積灰，極易清
收璃日期，1993—07—19
第2期 曹家蛀高擷焊接螺旋翅片骨的換熱和阻力 79
除，運(yùn)行比較穩(wěn)定?？梢灶A(yù)言，翅片管對(duì)流受熱
一』型一 面將以其運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)在
鍋爐領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用。
2螺旋翅片管的換熱和阻力
試驗(yàn)及結(jié)果分析
在設(shè)計(jì)、使用這種換熱面時(shí)，必須了解其
換熱及阻力特性，而換熱及阻力特性與換熱元
圖1玎一57—3M鍋爐螺旋翅片管和光管省煤器積
件的幾何特性、管外介質(zhì)的流動(dòng)特性和熱力特
灰情況示意圍 性等因素有關(guān)，大都采用試驗(yàn)方法獲得相關(guān)曲
線和計(jì)算公式。國(guó)內(nèi)已有不少單位針對(duì)設(shè)備選用的特定幾何尺寸的管束做過(guò)試驗(yàn)研究，并將研
究結(jié)果用于特定設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，然而尚未總結(jié)出能綜合考慮各種影響因素的通用準(zhǔn)則方程
式，因此
