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采暖散熱器應用研究進程分析
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隨著我國供暖空調技術的發展,供暖設備的應用研究由于受到工作量大且難度高、而資金不足的困擾,落后于新型散熱器的研究開發。近十年來有關散熱器應用方面的許多問題,日益被設計和使用單位重視,研究工作有所開展,研究成果不斷推出。

天津暖氣生產廠家現將已經取得的部分進展作簡單的綜合介紹,內容以散熱器的應用研究而不以新型散熱器開發為主。

1.散熱器表面涂料對散熱器量的影響

根據國際標準化組織對供暖散熱器名稱的界定:部分靠輻射散熱的稱為輻射器(Radiator),幾乎完全靠自然對流散熱的稱為對流器(Convector)。對于輻射器來說,表面黑度將直接影響散熱器的輻射散熱量,因此,散熱器表面涂料的黑度,就顯得十分重要了。但對于對流器,這種影響則可忽略。

研究結果表明:對于柱型、翼型、板型和扁管型散熱器,將傳統的銀粉漆改為任何顏色的非金屬涂料后,可使其標準散熱量比涂銀粉漆時提高10%以上。這一結論對采用傳統涂料銀粉漆的鑄鐵散熱器來說尤其重要,也就是由于這個原因,規定鑄鐵散熱器在熱工性能檢測時表面為鑄鐵自然狀態,不得飾以任何涂料。

推廣采用百金屬涂料,以達到節省所需散熱面積的目的,經濟效益將是十分顯著的;對于這一點工程設計人員若能取得共識,并在設計時注意落實,應該不難實現。但至今我國未能如有的國家那樣,作為政府行為,明令禁止在散熱器表面涂刷銀粉漆。容忍這種狀況,已經并且還在繼續給我國資源造成巨大的浪費。

2.散熱器上進上出連接方式

從1968年起,這種連接方式的供暖系統即在蘇聯廣泛應用。據介紹可以減少散熱器用量的33%,以重量計可減少管材用量的三分之二,而且運行可靠,易于施工。

我國已經進行研究并在工程設計中試用

研究表明,這種連接方式可以用于我國目前生產的柱型、長翼型、板型等多種連接方式可以選擇的散熱器,但現行扁管散熱器和閉式串片型散熱器則不宜使用。實驗研究時還發現,散熱器上進上出連接時,在流量較小時,散熱器下部將出現明顯的冷“水袋”,而當流量大于某一啟動流量時,散熱器表面溫度立即變得均勻,且無冷死角。這時的熱量幾乎等于該散熱器在上進下出連接時的標準散熱量值。

研究的結論是,對于柱(10片)和長翼型(3片)散熱器,工程設計時的啟動流量約為500kg/h.這種連接方式,對于大面積房間內采用的水平串聯系統,且有很大的實用價值。

3.鋼制散熱器耐蝕性研究

《國產鋼制散熱器耐蝕性研究》,已經作為重點研究課題由建設部立項。從階段性研究報告提供的初步結論可知:

①在水質方面,供暖熱水中的溶解氧是形成腐蝕的主要因素,充水保養、采取除氧措施或加緩蝕劑,都是必要的。

②鋼制散熱器腐蝕失效與散熱器型式有關,依腐蝕造成損害的順序,一般是柱型→板型→扁管型→串片型。其早期(幾天至幾個月)失效的主要原因在生產廠,問題產生在制造工藝之中。散熱器成型工藝,變形拉伸過大,最易出現針狀空孔腐蝕,這是造成腐蝕失重試驗表明,縫隙腐蝕發生于一定范圍的縫隙之中,控制散熱器加中時的縫隙大小,也是防止腐蝕發生的重要措施之一。所以,從工藝入手,早期失效是可以避免的。

③應該推薦采用散熱器專用型號的鋼制薄板;設計出正確的加工工藝規程;利用高科技手段,合理進行板型散熱器的型式與結構設計。

④采取涂料或表面處理的方法,解決散熱器內防腐,在當前不失為一種手段,也是可取的;但需要實踐考驗,注意經濟合理性。

4.散熱器標準檢測值與設計選用值的對比

這是自我國按國際標準建立散熱器熱工性能實驗室并實施檢測以來引起各個有關方面、尤其是設計人員關注的一個問題。

散熱器實際房間的散熱器比標準檢測值的提高率(%)

型式四柱M-132長翼鋼柱板型鋼串片

盡管對實際房間散熱量大于閉式小室檢測值,以及上表所列數值差異的原因,還未及研究分析,作出科學的解釋,但實際房間內散熱器的散熱量大于閉式小室檢測結果,已可以肯定。

據所掌握的資料,國外一些企業在介紹產品性能時,公開用文字說明將閉式小室檢測值乘以大于1的數,作為向用戶提供的散熱數據;同樣,國內一些設計單位在設計選用散熱器時,已經采取了對標準檢測數據給以大于1的修正,也證明了這一點。

5.新材質散熱器的研制與開發

目前,主要有鋁制品和塑料制品。國內已經生產的鋁制散熱器中,由航天部3267工廠利用壓力鑄造生產的鋁制輻射對流型散熱器,是一種仿意大利產品,其工藝性好,外型美觀,結構緊湊,重量很輕,是國內可以稱之為具有裝飾功能的高檔次鑄造散熱器,但其工藝難度高,因而售價也高;鋁制扁管散熱器采用鋁合金擠壓7015型扁管組合,經氬弧焊接制成扁管型或百面型,產品體輕而用,適宜在潮濕環境中工作,