Vzdialenosť a výška rebrového rúrkového výmenníka tepla ovplyvňujú hlavne rebrový pomer, ktorý má veľký vzťah s koeficientom prestupu tepla média vo vnútri a mimo rúrky. Ak je veľký rozdiel v koeficiente prestupu tepla medzi vnútorným a vonkajším filmom rúrky, mala by sa zvoliť rebrovaná rúrka s veľkým pomerom rebier, ako je napríklad vzduch na ohrev parou. Keď má médium na jednej strane fázovú zmenu, rozdiel v koeficiente prestupu tepla bude veľký, ako je výmena studeného a horúceho vzduchu. Keď horúci vzduch klesne pod rosný bod, možno použiť rebrovaný rúrkový výmenník tepla. V prípade výmeny tepla vzduch-vzduch bez zmeny fázy alebo výmeny tepla voda-voda sú zvyčajne vhodné holé rúrky. Vo všeobecnosti vzdialenosť a výška rebrového výmenníka tepla ovplyvňujú hlavne pomer rebier, ktorý má veľký vzťah s koeficientom prestupu tepla filmu média vo vnútri a mimo rúrky. Ak je veľký rozdiel v koeficiente prestupu tepla medzi vnútorným a vonkajším filmom rúrky, mala by sa zvoliť rebrovaná rúrka s veľkým pomerom rebier, ako je napríklad vzduch na ohrev parou. Keď má médium na jednej strane fázovú zmenu, rozdiel v koeficiente prestupu tepla bude veľký, ako je výmena studeného a horúceho vzduchu. Keď horúci vzduch klesne pod rosný bod, možno použiť rebrovaný rúrkový výmenník tepla. V prípade výmeny tepla vzduch-vzduch bez zmeny fázy alebo výmeny tepla voda-voda sú zvyčajne vhodné holé rúrky. Samozrejme je možné použiť aj rúrky s nízkymi rebrami, pretože ide o slabý súčiniteľ prestupu tepla a spevnenie ktorejkoľvek strany má určitý účinok. Vplyv nadmerného pomeru krídel však nie je zrejmý. Perfektná situácia je, že kontaktná plocha vo vnútri a mimo potrubia je súčasne spevnená. Môže sa použiť rúra so závitom alebo rúra s drážkou.
Rozstup plutiev zohľadňuje najmä faktory ako usadzovanie popola, usadzovanie prachu a ľahké čistenie a zároveň musí striktne spĺňať požiadavky zariadení na pokles tlaku. Pri usporiadaní nie je ľahké, aby bola vzdialenosť medzi rúrkami príliš veľká a vo všeobecnosti je na kladenie rúr vhodná viac ako 1 mm. V procese prenosu tepla, keď vzduch prúdi cez rebrový rúrkový výmenník tepla, sa na prenose tepla podieľajú hlavne kladné a záporné plochy rebra. V strede dvoch rebrovaných rúrok je len malé množstvo prenosu tepla sálaním a efekt prenosu tepla nie je zrejmý. Táto časť nemá žiadne rebrá a žiadny odpor, takže vzduch ľahko preniká. V procese ohrevu vzduchu bude studený vzduch bez výmeny tepla neutralizovať ohriaty horúci vzduch prechádzajúci stredom rebier, čím sa zníži efekt výmeny tepla. V porovnaní so zahraničnými výmenníkmi tepla s rebrovanými rúrkami je rozstup rúrok len o 0,5 mm väčší ako vonkajší priemer rebier, čo ukazuje dôležitosť rozstupu rúrok pri usporiadaní rebrovaných rúrok.
Rúry rebrovaného rúrkového výmenníka tepla musia byť usporiadané pokiaľ možno v ortogonálnom trojuholníku. Keď horúci vzduch prechádza cez prvý rad, narazí na odpor v druhom rade a je tam určité množstvo odrazeného vzduchu, takže pri 360-stupňovom prenose tepla celej rebrovej rúrky nie je žiadny mŕtvy uhol. Preto by sa malo vyhnúť usporiadaniu v rovnoramennom trojuholníku a pokiaľ možno nepoužívať štvorcové usporiadanie, pokiaľ neexistujú špeciálne požiadavky.
Pokles tlaku na strane vzduchu je veľmi dôležitý parameter pri konštrukcii, ktorý má veľa spoločného s usporiadaním rebrovaných rúrok. Pri navrhovaní usporiadania rebrovaných rúrok by sa mal vypočítať pomer medzi plochou prúdenia s úzkou medzerou a náveternou plochou, aby sa hmotnostný prietok vzduchu mohol vypočítať podľa rýchlosti vetra vpredu a koeficient trenia sa mohol vypočítať pri dynamickej viskozite vzduchu pri rôznych teplotách. Samozrejme je možné použiť aj rúrky s nízkymi rebrami, pretože ide o slabý súčiniteľ prestupu tepla a spevnenie ktorejkoľvek strany má určitý účinok. Účinok nadmerného pomeru plutiev k plutvám však nie je zrejmý. Najlepším spôsobom je súčasné spevnenie vnútorných a vonkajších kontaktných plôch potrubia. Môže sa použiť rúra so závitom alebo rúra s drážkou.
Aké sú účinky rozstupu rebier a počtu radov rúrok na výkon rebrového rúrkového výmenníka tepla
1, rozteč rebier
As for the influence of fin spacing on heat transfer performance, 14 kinds of flat finned coils with a tube diameter of 13.34mm, a tube spacing of 27.5mm and a row spacing of 31.75mm were studied. The test results show that the heat transfer performance is independent of the fin spacing when there are four rows of tubes; The pressure drop of each pipe row is also independent of the number of pipe rows. However, for one or two rows of pipes, the rules are different. When ReDc>5000, vplyv vírivých prúdov zaujíma dôležité postavenie a vplyv rozstupu plutiev možno ignorovať. Keď ReDc<5000, the heat exchange performance increases with the decrease of fin spacing. The higher air velocity and the larger number of tube rows will lead to the generation of vortex region, so the influence of fin spacing on heat transfer coefficient can be ignored.
2, Počet radov rúrok
Pre ploché rebrá: keď je počet radov rúrok veľký, rozstup rebier malý a Reynoldsovo číslo nízke, vplyv počtu radov rúrok na vlastnosti prenosu tepla je významný. Keď ReDc<3000, due to the influence of the boundary layer, the heat transfer factor will decrease with the increase of the number of tube rows; The number of tube rows has relatively little influence on the friction resistance factor. However, when ReDc>3000 sa zníži vplyv počtu radov rúr na prestup tepla.
V prípade vlnitých rebier nemá počet radov rúr žiadny zjavný vplyv na koeficient prestupu tepla a koeficient trenia pri nízkom Reynoldsovom čísle; Pri vysokom Reynoldsovom čísle sa koeficient prestupu tepla zvýši s počtom radov rúrok.
Pre štrbinové rebrá: pri nízkom Reynoldsovom čísle má počet radov rúrok významný vplyv na súčiniteľ prestupu tepla a súčiniteľ prestupu tepla sa prudko znižuje so zvyšujúcim sa počtom radov rúrok; Počet radov rúrok má relatívne malý vplyv na faktor trenia.
