3. 选用适合作为翅片管熔盐换热器的翅片管材料和翅片材料。

4. 根据换热器设计手册、传热学等书籍资料，进行翅片管换热器热力计算。

5. 通过计算得到的尺寸参数对翅片管换热器进行结构计算，并用AutoCAD绘制出翅片管换热器机械图。

6. 对于设计出的翅片管用ANSYS进行热应力分析，计算膨胀量等。

2  翅片管熔盐换热器热力计算

2.1  原始数据

2.1.1  设计参数

传热量：Q=10kW

熔盐进口温度：T1i=500℃

熔盐出口温度：T1o=350℃

空气进口温度：T2i=250℃

空气出口温度：T2o=330℃

2.1.2  翅片管参数的选定

奥氏体型不锈钢的耐腐蚀性一般都比较好，它的应用领域也最为广泛的。优秀的力学性能使得它便于进行机械加工、冲压、焊接等。除此以外，它还具有良好的耐高温性能，正好满足了这次熔融盐换热系统所要求的工况。通过查阅GB13296-91,锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管，和比较304、316、316L等等几种常用的奥氏体不锈钢的适用温度和耐腐蚀性，304钢多用于400℃以下的工况，而316钢在427℃-857℃的温度范围内不适合连续使用，316L则在700℃以下的温度都可以连续使用，并且它在二元硝酸熔盐中的耐腐蚀性比316和304钢更加优秀，导热性能也不错，适合作为翅片管的管材。翅片管为316L号钢圆形钢管，翅片型式为等厚度环翅，翅片材料为316L钢片。

在设计选用翅片管参数时，考虑到应尽量选择换热性能好的高效换热表面结构，尽量提高翅片侧的对流换热系数。关于翅片高度和翅片厚度，在实际应用中常根据传热面两侧的换热系数h的相对大小来协调。经验表明：当传热面两侧换热系数h的值相差3-5倍时，采用翅高较小的低翅片管（β≤5）比较合适。此时ηf较高，当h的值相差10倍以上的时候，采用高翅片管比较好，传热面积大，虽然翅高增加，但由于加翅侧h较小，仍可使翅片效率不小。在选择翅片高度时，出了追求翅片效率较高以外，还应尽可能与翅片厚度相匹配。翅片厚度小，单位长度上的翅片数增多，在一定限度内可获得积极效果。翅片厚度一般主要由制造工艺、机械强度、腐蚀性大小及侵蚀裕量等因素决定。机械连接翅片和焊接翅片一般可以为0.3-2mm。流体多灰或具有腐蚀性时取较大值，清洁气流取较小值。[11]源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/

翅片管基管外径:do=0.01m

翅片管基管壁厚：δ=2mm

翅片高度：l=6.8mm

翅片厚度：δf=0.4mm

每米翅片管的翅片数：nf=312

翅片管的导热系数：k=18.4W/mK

2.2  流体的物性参数

熔融盐作为传热蓄热介质，在不同的流动环境和不同的温度下，对传热蓄热起主导作用的各个热物性参数也不同。这里所取的定性温度为二元硝酸熔盐进出口的平均温度。