根据蒸发冷却 原理,水的蒸发是冷却降温的 前提。管式间接蒸发冷却器管外侧实现的是水与空气直接接触,空气等焓冷却过程,被冷却的水通 过间壁吸收管内一次空气的热量。也_是说,管 外侧的传热传质效果直接影响到一次空气的温 降,也将决定了换热器的效率。设法增强管外空 气与水的传热传质,_能提高管式间接蒸发冷却 器的效率。所以管式间接蒸发冷却器的管外强化 传热传质的研究具有很高的价值与意义。国内外 对强化传热传质进行的研究取得了丰硕的成果, 目前已有的强化传热传质技术不下百余种[1、2]。 强化管式间接蒸发冷却器的管外传热传质的方法 也很多,如对管外进行特殊设计、设计合理的布水 方式、在喷淋水中添加润湿剂等。本文以管式间 接蒸发冷却器为研究对象,重点从对管外进行特殊设计出发,阐述了几种强化传热传质的方法,研 究了如何强化管式间接蒸发冷却器的传热传质性 能,为开发和研究低能耗、管式间接蒸发 冷却器奠定了基础。

对于那些需要进行控制的冷冻空调系统和运行环境恶劣的场合，蒸发式冷凝器_容易满足工艺控制要求。工程应用表明，采用该产品替代传统的“水冷式冷凝器+凉水塔”方式，增加的初投资一般能在一年左右即可收回，经济效益明显。

    2 冷凝器中常用的强化传热翅片管

    传 热过程是热量从一种流体通过固体壁面传给另一种流体的过程。工程实际中，强化换热器的换热性能主要从强化两侧介质与换热管内、外壁之间的对流换热过程入 手。常用的强化传热技术有:（1）表面涂层；（2）粗糙表面；（3）扩展表面；（4）各种内外螺纹管；（5）扰流元件；（6）添加物；（7）冲击传热 [3]。在各种强化传热技术中，在壁面上加装翅片，作为增强传热的一个主要手段，在工程中得到广泛应用。翅片管式换热器具有传热、结构紧凑等特点，已 被广泛地应用于制冷空调装置、航空航天设备、太阳能集热器和电子设备等各个领域中。在冷凝器中的应用尤为普遍。

    翅片管的种类很多，而且还在不断涌现新的品种，在这方面的研究也较多[4～6]。大体上可按加工工艺、翅片形状、材质、用途等几个方面对翅片管进行分类。在冷凝器中，常用的翅片管有以下几种形式。

    2.1螺纹类翅片管

    在冷凝器中，常用的螺纹类翅片管有：内螺纹管、整体型螺旋翅片管、螺旋（纹）槽管、横纹管、肋片管等。

    2.1.1内螺纹管

    内螺纹管结构如图1所示。

                         

    内 螺纹管是一种常见的传热特性很好的换热管。空调中采用的水冷式冷凝器一般为R22系统，普遍采用内螺纹管，其传热系数可达 930～1 600 W/m·2K[7]，进而可以降低冷凝温度，单位制冷量冷水机组压缩机能耗_越少。另外，水冷式冷凝器，特别是大型冷水机组冷凝器冷 却水一般都直接取自江河水，悬浮在水中的泥沙颗粒和微生物等污垢物很容易在换热管内壁形成污垢，使换热效果大大削弱。文献[8]的研究表明：冷凝器选用内 螺纹管时，冷却水存在临界流速υ临界，当流速υ<υ临界时，不管机组运行多长时间，相对于光管而言都可实现经济性运行；如果冷却水流速υ>υ 临界，那么必然存在临界时间t临界，当累计运行时间t≤t临界时，冷凝器选用内螺纹管仍然具有经济性。故只要以临界时间为参考点定期清洗冷凝器，_可维持 机组经济性运行。

    2.1.2整体型螺旋翅片管

    整体形螺旋翅片管是由专用设备———整体形螺旋翅片管加工 设备一次性加工成型，翅片呈螺旋形。整体型肋片管又可分为双金属肋片管和单金属肋片管两种。双金属肋片管由两种不同材料的金属管复合轧制而成，有铜铝复合 管与钢铝复合管；单金属肋片管由一根铝管或铜管轧制而成，因不存在接触热阻的问题，可大大提高肋片管的换热性能。整体形螺旋翅片管的基本结构如图2所示。

     

    整体形螺旋翅片管作为热交换设备中的重要换热元件，在采暖、制冷系统的冷凝器中得到普遍应用，另外还可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、烘烤、余热回收等各种具有热交换过程的工农业生产、生活领域。

    2.1.3螺旋槽管

    螺 旋槽管也即螺纹槽管，是在基管上加工出螺旋形凹槽而成，如图3所示。其强化传热机理是产生的边界层分离流使传热边界被破坏。螺旋槽管有单头和多头之分，考 虑到传热效果和阻力因素的综合影响，工程上一般采用单头。实践证明：螺旋槽管对液-液、液-气、气-气间传热过程均有强化作用，与光管相比，总传热系数可 提高20%～40%，可用于各种形式的换热器、余热锅炉等