空气-水换热器设计时应注意哪些要点？

空气-水换热器的设计，涉及空气侧和水侧两种物性迥异流体的换热，需特别注意两侧迥然不同的传热特性和阻力特性，以实现高效、紧凑且运行经济的综合目标。

1.设计的核心在于两侧传热面积的匹配与强化。空气的导热系数和比热容远低于水，导致空气侧的热阻通常是主要矛盾。因此，设计要点首先聚焦于空气侧的强化传热：

（1）翅片扩展表面：在空气侧管外加装翅片是标准做法，能极大增加空气侧的传热面积。翅片的型式、片距和厚度需优化，以平衡传热增强和空气阻力增加。

（2）空气流道设计：合理的管排布置和翅片间距，能破坏空气边界层，提高传热系数。同时需计算并控制空气流速，通常在2-3 m/s之间，以保证传热效果同时风机能耗不过高。

2.对于水侧设计，要点在于：

（1）管内流速与流程：保证足够流速（通常>0.5 m/s）以处于湍流状态并防垢，但需避免过高流速导致侵蚀和泵耗激增。多流程设计可增加有效温差和流速，但会增加水阻。

（2）管材与管径选择：根据水质选择铜管、不锈钢管或防腐涂层钢管；小管径有利于提高紧凑性，但会增加水阻和结垢风险。

3.结构设计与运行维护的便利性同样关键：

（1）防冻考虑：在寒冷地区，需设计完善的排空措施或采用防冻液，并可能需设置加热盘管。

（2）凝水处理：用于冷却除湿时，需设计合理的凝水盘和排水坡度，防止细菌滋生和二次蒸发。

（3）结垢与清洁：空气侧翅片需考虑定期清洗的可能，水侧则需预留排污口并可能需加装过滤器。

（4）噪音与振动控制：优化风机选型和气流组织以降低空气噪音，对水管路进行隔振处理。

（5）系统集成与控制不可或缺：需根据全年负荷变化，设计合理的风机变频与水阀调节策略，实现部分负荷下的高效运行。对于干工况运行的空气冷却器，还需关注迎面风速的均匀性，以免局部短路。

空气-水换热器的设计是一个在空气动力学、流体力学、传热学和材料力学之间寻求多重平衡的精细工作。艾克森空气-水换热器成功的设计不仅追求在额定工况下的高效，更需兼顾部分负荷性能、长期运行的可靠性、维护的便捷性以及与环境的和谐，最终实现全生命周期内的最优综合性能。