塑料空气换热设备的性能研究-暖通空调,中央空调,热水器,空调压缩机 ...
  •   小型空调机组中的蒸发器、冷凝器通常为金属材料的肋片管式换热器,这些换热器在使用中存在积灰、结垢和腐蚀等问题。利用导热塑料材料制作的换热器,可以在保证传热性能的前提下有效解决这些问题。本文分析比较了铜和导热塑料的肋片管换热器的性能差别,结果表明:传热的主要热阻是空气侧的对流换热热阻,当材料热导率超过一定的阈值后,热导率对换热的影响很小,导热塑料换热器可实现与铜换热器相近的换热性能。之后,就塑料换热器本身分析了结构参数对换热性能的影响,为塑料换热器尺寸优化提供依据。考虑到塑料换热器重量轻、易加工成型、清洗方便等优点,塑料换热器在暖通空调领域有较好的应用前景。

  1 前言

  户式空调等小型空调机组中,蒸发器和冷凝器通常为铜管铝片的金属肋片管换热器[1]。室内的蒸发器容易集聚灰尘、污垢和xx[2],室外的冷凝器铝翅片表面由于接触环境大气,易于积油腻、尘垢、水垢、烟垢,形成较大热阻,同时铝翅片表面上的污垢会促使垢下腐蚀[3]。污垢和腐蚀,使得设备性能恶化、甚至失效,造成很大的损失[4]。因此,要及时xx金属肋片管表面的污垢,但是这不仅需要专业的清洁人员,还需要专业的清洗溶剂,否则不仅效果不好,还会留下腐蚀的隐患[5]。

  塑料材料具有良好的耐腐蚀性能,表面光滑不吸附污垢、抗污塞性能好[6~7],在化工、船舶、近海的换热设备中由较多实际应用。利用塑料材料可以有效解决上述金属肋片管换热器中的问题。但是,肋片管换热器空气侧传热系数较低、热阻较大,如果再加上由于塑料材料热导率低引起的热阻,换热器的性能会很差,这正是空气换热领域很少有人研究、使用塑料换热器的原因。如今商业化的高导热塑料已达到20 [8],本文计算分析了材料导热能力对换热器性能的影响,对比了铜和导热塑料制作的肋片管换热器的性能。之后,就塑料换热器本身进行了参数分析,为尺寸优化和xxx分析提供了一定参考。

  2 肋片管换热器传热性能计算方法

  肋片管换热器中的传热量,可以通过传热方程和能量守恒方程计算,即

 

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