1、什么是翅片管、高频螺旋翅片管？
为了提高换热效率，通常在换热管的表面通过加翅片，增大换热管的外表面积（或内表面积），从而达到提高换热效率的目的，这样的换热管叫做翅片管。
　　1.分类
　　1) 按翅片结构特点划分
　　根据翅形的形状和构造，翅片管可分为以下种类：方翅管（Square finned tube）、螺旋翅片管(spiral finned tube) 、纵向翅片管（Longitudinal Finned Tube）等、螺旋锯齿状翅片管（Helical Serrated Finned Tubes）、内翅片管（inner finned tube）
　　2) 根据翅片管的翅片材质是否与管体材质相同可分为单金属翅片管和双金属复合翅片管。
　　3) 按翅片管的不同加工工艺，翅片管可分为： 轧制成型翅片管（extruded fin tube）、焊接成型翅片管、 滚压成型翅片管、套装成型翅片管
　　2翅片管的主要性能要求
　　翅片管作为换热元件，长期工作于高温烟气的工况下，比如锅炉换热器用翅片管使用环境恶劣,高温高压且处于腐蚀性气氛,这要求翅片管应具有很高的性能指标。
　　1) 防腐性能（Anti-corrosion）
　　2) 耐磨性能（Anti-wear）
　　3) 低的接触热阻(lower contact resistance)
　　4) 高的稳定性（Higher Stability）
　　5) 防积灰能力
　　3翅片管生产技术现状
　　A套装翅片
　　套装翅片工艺是预先用冲床加工出一批单个的翅片，然后用人工或机械方法，按一定的距高(翅距)，靠过盈将翅片套装在管子外表面上。它是应用最早的一种加工翅片管的方法。由于套装工艺简单，技术要求不高，所用设备价格低廉，又易于维修，所以，至今仍有不少工厂在采用。此工艺是一种劳动密集型工艺方案，适合于一般小厂或乡镇企业的资金和技术条件。
　　用人工方法套装的称为手工套装。它是借助工具，依靠人的力量将翅片一个个压人的。这种方法因为翅片的压人力有限，故套装的过盈量小，翅片容易产生松动现象。机械套装翅片是在翅片套装机上进行的。由于翅片压人是靠机械冲击力或液体压力，压入力大，所以，可采用较大的过盈量。翅片和管子之间的结合强度高，不易松动。机械传动的套装机生产率高，但噪音大，安全性差，工人的劳动条件欠佳。液压传动的虽然不存在上述问题，但设备价格较贵，对使用维修人员的技术要求较高，其生产率也低些。
　　B镶嵌式螺旋翅片
　　镶嵌式螺旋翅片管是在钢管上预先加工出一定宽度和深度的螺旋槽，然后在车床上把钢带镶嵌在钢管上。在缠绕过程中，由于有一定的预紧力，钢带会紧紧地勒在螺旋槽内，从而保证了钢带和钢管之间有一定的接触面积。为了防止钢带回弹脱落，钢带的两端要焊在钢管上。为了便于镶嵌，钢带和螺旋槽间应有一定的侧隙。如果侧隙过小，形成过盈，则镶嵌过程难以顺利进行。此外，缠绕的钢带总会有一定的回弹，其结果使得钢带和螺旋槽底面不能很好的接合。镶嵌翅片可在通用设备上进行，费用不高，但是工艺复杂生产效率低。
　　C钎焊螺旋翅片管
　　钎焊螺旋翅片管的加工分两步进行。首先，将钢带平面垂直于管子轴线按螺旋线方式缠绕在管子外表面上，并把钢带两端焊在钢管上固定，然后为消除钢带和钢管接触处的间隙，用钎焊的方法将钢带和钢管焊在一起。此种方法因其造价昂贵，故常用另一种方法，即将缠好钢带的管子放进锌液槽内进行整体热镀锌来替代。采用整体热镀锌虽然镀液不见得能很好地渗进翅片和钢管之间极小的间隙，但在翅片外表面和钢管外表面却形成了一个完整的镀锌层。采用整体热镀锌的螺旋翅片管，因为受到镀锌层厚度的限制(镀锌层厚时，锌层牢固性差，易脱落)，加之锌液不可能全部渗人间隙内，所以，翅片与钢管的结合率仍不高。另外，锌的传热系数比钢小（约为钢的78%），故传热能力低。锌在酸及碱、硫化物中极易遭受腐蚀，因此，用镀锌螺旋翅片管不适于制作空气预热器(回收锅炉烟气余热)。
　　D高频焊螺旋翅片
　　高频高频焊螺旋翅片管是目前应用最为广泛的螺旋翅片管之一，
　　现广泛应用于电力、冶金、水泥行业的预热回收以及石油化工等行业.高频焊螺旋翅片管是在钢带缠绕钢管的同时，利用高频电流的集肤效应和邻近效应，对钢带和钢管外表面加热，直至塑性状态或熔化，在缠绕钢带的一定压力下完成焊接。这种高频焊实为一种固相焊接。它与镶嵌、钎焊(或整体热镀锌)等方法相比，无论是在产品质量（翅片的焊合率高，可达95%），还是生产率及自动化程度上，都是更为先进。
　　E三辊斜轧整体型螺旋翅片管
　　三辊斜轧整体型螺旋翅片管其生产原理如图1.8所示,在光管内衬一芯棒,经轧辊刀片的旋转带动,无缝钢管通过轧槽与芯头组成的孔腔在其外表面上加工出翅片。这种方法生产出的翅片管因基管与外翅片是一个有机的整体,因而不存在接触热阻损失的问题,具有较高的传热效率。三辊斜轧法与焊接法相比,该生产线具有生产效率高,原材料耗用低,且生产的翅片管换热率高等优点。
　　目前三辊斜轧整体型螺旋翅片管技术已成功应用于翅片为铜、铝的单翅片管或复合翅片管，或钢质的低翅片管；钢质整体型翅片管目前市场上多见为低翅片管，整体型高翅片管其材质多为铝、铜等，一般是冷轧成型。
　2、翅片管传热原理
用普通的圆管（光管）组成的热交换器，在很多情况下，管外流体和管内流体对管壁的换热系数是不一样的。所谓换热系数，是指单位换热面积，单位温差（流体与壁面之间的温差）时的换热量，它代表流体和壁面之间的换热能力的大小。例如：
水在壁面上凝结时的换热系数为： 10000—20000 w/(m2.℃)
水在壁面上沸腾时的换热系数为： 5000----10000 ------
水流经壁面时的换热系数大约为： 2000---10000 ------
空气或烟气流经壁面时的换热系数为： 20---80 --- ---
空气自然对流时的换热系数只有： 5---10 -------
由此可见，流体与壁面之间的换热能力的大小相差是很悬殊的。
下面，设想一个实际的换热情况：圆管内部是流动的水，其换热系数为5000（---），而管外流动的是烟气，其换热系数只有50（---），二者相差100倍。当热量从管内传向管外，或从管外传向管内时，传热过程的“瓶颈”或“最大阻力”发生在什么地方？当然是管外的烟气侧，因为烟气侧换热系数，即换热能力最低，限制了传热量的提高。
这儿，不妨举一个串联电阻的例子：在由多个电阻组成的串联电路中，如果其中一个电阻比其他各项电阻大出很多，则该项电阻将构成电流的“瓶颈”，只有减小该项最大的电阻，才能有效地提高流经该串联电路的电流。对于上述的传热过程也是如此。
怎样才能提高圆管的传热量呢？最有效的方法之一就是在管子外表面即烟气侧采用扩展表面，即做成翅片管。假定翅片管的实际传热面积为原来的光管外表面积的若干倍，虽然烟气的换热系数仍然很低，但反映在光管外表面积上的传热效果将大大增加，从而使整个传热过程增强，在总传热量一定的情况下，使设备的金属耗量减小，经济性提高。

3、翅片是否越多越好？或越高越好？
答案是否定的。并不是越多越好，也不是越高越好。原因如下：

1.当翅片的传热面积增加一倍时，其换热系数并不能增加一倍，而是要打一个折扣，一般为（0.9---0.7），而且翅片越高，此折扣值越大，甚至降到（0.5）以下。这说明，翅片越高，翅片效率就越低，增加翅片的经济性就下降了。

2.如果翅片太高太密，容易产生积灰问题，而且清灰困难。
3.翅片太高太密，会增加工艺难度，提高加工成本。
对1米长的管子而言，设增加翅片以后的总传热面积为A，未增加翅片时的光管面积为A0,则A/A0 即为面积扩大的倍数，称为“翅化比”。选用多大的翅化比合适，要由应用条件和优化设计确定。一般，在能源工程上应用的翅片管，其翅化比在 5---12 之间，而在空调，空冷行业，其翅化比在15—22 之间。

4、翅片管的应用场合
翅片管的种类很多，而且还在不断涌现新的品种。大体上可按下述几个方面进行分类：
按加工工艺分类：

1.串片管（套片管）；
2.张力缠绕翅片管；
3.镶片管；
4.整体轧制翅片管；
5.铸造翅片管；
6.焊接翅片管，其中又分：高频焊翅片管，埋弧焊翅片管等。
按翅片形状分类：

1.方形，矩形，圆形翅片管；
2.螺旋形翅片管；
3.波纹形翅片管；
4.锯齿形翅片管；
5.针状翅片管；
6.纵向翅片管；
7.整体板状翅片管（板翅）。等。
按材质分类

1.铜，Al, Cu/Al 翅片管；
2.碳钢，不锈钢，碳钢/不锈钢 翅片管；
3.铸铁(铸钢）翅片管；等。
按用途分类

空调用翅片管；
空冷用翅片管；
锅炉：水冷壁，省煤器，空预器分别使用的翅片管；
各种窑炉，工业炉余热回收用翅片管；
其他特种用途翅片管；等。

5、提高翅片管式换热器热力性能的方法
　对翅片管式换热器结构进行了优化设计和改进,并采用TESCOR平台—换热器性能实验台对改进前后的换热器的热力性能进行了测试。提出了强化翅片管式换热器换热性能的两种方法:一种是将低温工况下易结霜的换热器(蒸发器)翅片管设计成变间距翅片结构,使其既增加了管内翅片的传热面积,又提高了管内气流的流速;另一种是将空调工况下的换热器的等螺距内螺纹管设计成变螺距内螺纹管,以增加管内气流的扰动,提高传热系数。并对用这两种方法改进后的换热器的热力性能进行了计算,结果表明,其传热系数分别提高了9 8%和3 82%。
目前,国内外最普通且应用最广的是间壁式,其它类型换热器的设计和计算常借鉴于间壁式换热器。对换热器的的研究主要集中在如何提高其换热性能。文中作者提出了强化翅片管式换热器换热性能的方法,对翅片管式换热器结构进行了优化设计和改进。采用TESCOR平台—换热器性能实验台,对改进前后的换热器的热力性能进行了测试,并运用试验数据对其进行了热力对比计算。