单选题
采用翅片管换热器是为了
A
提高传热推动力
B
减少结垢
C
增加传热面积、传热系数
D
节省能源
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
翅片管换热器(Finned Tube Heat Exchanger)是在基管表面加装翅片的一种换热设备。其核心设计目的和原理如下:
1. **增加传热面积**:
这是翅片管最主要的作用。当换热过程中两侧流体的对流换热系数相差较大时(例如一侧是气体,另一侧是液体或蒸汽),气体侧的热阻通常远大于液体侧。为了平衡两侧热阻,提高整体传热效率,需要在换热系数较小的一侧(通常是气体侧)通过加装翅片来显著扩展表面积。
2. **提高传热系数**:
虽然翅片的主要作用是增加面积,但翅片的结构也能扰动流体流动,增强湍流程度,从而在一定程度上提高对流传热系数。综合来看,翅片管通过大幅增加有效传热面积 $A$,并根据传热方程 $Q = K \cdot A \cdot \Delta T_m$,在传热温差 $\Delta T_m$ 和总传热系数 $K$ 一定的情况下,显著提高了传热量 $Q$;或者说,在传递相同热量 $Q$ 的情况下,可以减小换热器的体积。
**选项分析:**
* **A. 提高传热推动力**:传热推动力主要指冷热流体之间的平均温差($\Delta T_m$)。翅片本身并不改变流体的进出口温度,因此不能直接提高传热推动力。
* **B. 减少结垢**:翅片结构复杂,间隙较小,实际上比光管更容易积灰或结垢,且清洗难度更大。因此,减少结垢不是采用翅片管的目的,反而是其缺点之一。
* **C. 增加传热面积、传热系数**:符合上述原理。翅片极大地增加了参与换热的表面积,并通过改善流动状态辅助提高传热效率,是解决低换热系数侧热阻大的有效手段。
* **D. 节省能源**:虽然高效换热器有助于系统节能,但这属于应用后的宏观效果,而非翅片管这一结构设计的直接物理目的或直接技术特征。其直接目的是强化传热(即选项C)。
因此,正确答案是 **C**。
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