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銅鋁復(fù)合翅片管的性質(zhì)

銅鋁復(fù)合翅片管是銅、鋁復(fù)合管經(jīng)復(fù)合后再軋制出翅片，具有結(jié)合緊密，熱阻小，傳熱性能好、強(qiáng)度高、流動(dòng)損失小、防腐蝕性能強(qiáng)，在長(zhǎng)期冷熱工情況下不易變形、工作壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。銅管鋁翅片，將它用在對(duì)流散熱器上的話，即得到了銅管鋁翅片對(duì)流散熱器，其是屬于散熱器這一大類的，其的主要優(yōu)點(diǎn)，是為：(1)該對(duì)流散熱器與銅管對(duì)流散熱器相比的話，那么在銅材料的消耗上，是可以有效減少的。 整體軋制翅片光滑刺，無(wú)皺折，易于清洗，在采暖空調(diào)工程中進(jìn)行濕式冷卻時(shí)易排除翅片外表面凝結(jié)水，在哄燥加熱及其它熱交換場(chǎng)合不易結(jié)塵、結(jié)垢。

翅片管是一種g效傳熱元件。它的傳熱面積為光管的幾倍至幾十倍，能強(qiáng)化傳熱，降低流動(dòng)阻力，減少金屬消耗量，從而提高了換熱設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性。

高頻焊接翅片管是一種新型g效換熱元件。雖然說(shuō)有了翅片管，人們對(duì)取暖因素就不必太過(guò)擔(dān)憂，但是還是需要對(duì)某些因素掌握好，才能更好的使用。它是針對(duì)串片型和繞制型翅片做成的散熱器的缺點(diǎn)，而改進(jìn)采用高頻焊接翅片管的一種g效散熱元件，翅片管的本身是將帶鋼纏繞于翅片管上，同時(shí)采用高頻焊接工藝，把片焊牢在管上，保證了管與翅片的結(jié)合強(qiáng)度，具有換熱，散熱面積大，使用壽命長(zhǎng)，適應(yīng)溫度范圍廣，承受壓力高等特點(diǎn)。

定期查抄各翅片管洗濯是百煉否美滿，是否有沉積物、結(jié)焦、水銹層等結(jié)垢附著，并即時(shí)舉行洗濯。在這同時(shí)還必須查抄各翅片管與橡膠墊圈的粘合是否精密，橡膠墊圈自己是否齊備，以免橡膠墊圈脫膠與破壞而引起的漏泄。當(dāng)翅片管翅片的傳熱面積增加一倍時(shí)，其換熱系數(shù)并不能增加一倍，而是要打一個(gè)折扣，一般為(0.9---0.7)，而且翅片越高，此折扣值越大，甚至降到(0.5)以下。銅管鋁翅片，其在應(yīng)用上，是以銅管鋁翅片散熱器居多，因?yàn)槠鋺?yīng)用廣泛。這說(shuō)明，翅片越高，翅片效率就越低，增加翅片的經(jīng)濟(jì)性就下降了。

板式熱互換器壓緊螺帽與上下導(dǎo)桿，應(yīng)常常武動(dòng)乾坤加潤(rùn)滑油脂舉行潤(rùn)滑。各儀表調(diào)治應(yīng)有專人賣力，并嚴(yán)酷實(shí)行操縱規(guī)程舉行操縱與維護(hù)。每次將翅片管重新壓緊時(shí)，須細(xì)致上一次壓緊時(shí)的刻度位置，切勿使橡膠墊圈壓過(guò)分，以致低落墊圈利用壽命。銅管鋁翅片管的制造工藝，其具體來(lái)講的話，是先將銅管和鋁翅片進(jìn)行松套配合，然后是進(jìn)行機(jī)械或液壓漲管。調(diào)換翅片管橡膠墊圈時(shí)，須將該段全部更新，以免各片間隙不均，影響傳熱結(jié)果。

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?銅鋁復(fù)合散熱器與鋼制散熱器比有哪些優(yōu)點(diǎn)？

銅鋁復(fù)合散熱器以銅管作通水部件，耐蝕能力強(qiáng)，使用壽命能達(dá)到20年以上。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理規(guī)范要求》，碳鋼管壁的年腐蝕率應(yīng)小于0.125mm/a；而銅、銅合金管壁的年腐蝕率應(yīng)小于0.005mm/a。亦即銅管的耐蝕能力約為碳鋼管的25倍。銅管鋁翅片管中，對(duì)于不同規(guī)格尺寸，是否其銅管間距和排距是不一樣的。即是用壁厚為0.5mm的銅管也相當(dāng)于壁厚12.5mm碳鋼管的耐蝕年限。

   （2）、焊接工藝簡(jiǎn)單,焊接點(diǎn)少,焊縫不用打磨；

   （3）、單柱散熱量高，性價(jià)比和鋼制散熱器差別不大；

   （4）、金屬熱強(qiáng)度高；

   金屬熱強(qiáng)度是指單位重量的金屬在溫差為1℃時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)散熱量。

   散熱器的金屬熱強(qiáng)度越高，說(shuō)明其散熱器性能越好。銅鋁復(fù)合散熱器的金屬熱強(qiáng)度能達(dá)到2.2-2.6W/（kg·℃），是鋼制散熱器的2-3倍。

散熱器類型

鋼制柱型散熱器

銅鋁復(fù)合散熱器

金屬熱強(qiáng)度q

0.6-1.3W/（kg·℃）

2.2-2.6 W/（kg·℃）

   附：鋼制散熱器與銅鋁復(fù)合散熱器金屬熱強(qiáng)度比較表：

   （5）、對(duì)水質(zhì)要求低，使用環(huán)境范圍廣。

   鋼制柱型散熱器與銅鋁復(fù)合散熱器使用環(huán)境比較表：

   熱媒為熱水，工作壓力不大于1.0MPa，熱媒溫度不大于95℃

產(chǎn)品

類型

型材

厚度

熱媒的

PH值

溶解氧

含量

CLˉ

SO42-

腐蝕

方式

鋼制

散熱器

壁厚≥1.5mm

10～12

≤0.1mg/ l

≤300mg/l

∕

氧腐蝕

宜滿水保養(yǎng)

銅鋁

復(fù)合

立管壁厚≥0.6mm，聯(lián)箱管壁厚≥0.8mm

7～12

≤100mg/l

電化學(xué)腐蝕

忌不同金屬混裝

   鋼制散熱器使用環(huán)境要求：

   以熱水為熱媒，工作壓力不大于1.0MPa，熱媒溫度不高于95℃，熱媒的PH值應(yīng)在10～12，氯離子含量不應(yīng)大于300mg/l，溶解氧不應(yīng)大于0.1mg/l。其他水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB1576、HG/T3729工業(yè)鍋爐水質(zhì)的要求。

   銅鋁散熱器使用環(huán)境要求：

   以熱水為熱媒，工作壓力不大于1.0MPa，熱媒溫度不高于95℃，熱媒的PH值在7～12，氯離子、硫酸根離子含量分別不大于100mg/l。其他指標(biāo)應(yīng)根據(jù)采暖系統(tǒng)供水情況，分別符合GB1576、HG/T3729標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于供暖系統(tǒng)水質(zhì)的規(guī)定。

   （6）、使用壽命長(zhǎng)。

   實(shí)踐證明：銅鋁復(fù)合散熱器，可以在PH=7～12、不除氧的水質(zhì)中使用：在高硬度水質(zhì)中使用具有15年以上的使用壽命；在PH≤10的中、低堿度水質(zhì)中使用，可有30年以上的使用壽命；在除氧水質(zhì)中使用，壽命更長(zhǎng)。

   而鋼制散熱器只能在PH=10～12，溶解氧含量不大于0.1mg/l的環(huán)境中使用，主管壁厚1.5mm，使用壽命5年；有時(shí)候空氣不能一次性排凈，如果暖氣不熱，要注意隨時(shí)排空家里暖氣設(shè)備里的空氣。主管壁厚2.0mm，使用壽命7年；主管壁厚2.5mm，使用壽命10年。且其他水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合GB1576、HG/T3729工業(yè)鍋爐水質(zhì)的要求，若供暖水質(zhì)達(dá)不到以上要求，壽命更短。

?判斷翅片管換熱器優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，我們可以發(fā)現(xiàn)：由于一些使用條件的限制，我們很難找出哪個(gè)翅片管換熱器的分路情況是完全滿足以上設(shè)計(jì)原則和思路的，所以就很難給出一個(gè)判斷翅片管式換熱器分路優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。圖６是我部門兩排管及三排管換熱器所采用的一些比較常用的分路方法（智能多聯(lián)機(jī)由于考慮到多臺(tái)壓縮機(jī)共用冷凝器的情況，還有比較復(fù)雜的分路方法，由于情況比較特殊，在此暫不予討論）。兩排換熱管的分路方案１、２、３在我部門均有使用，其中數(shù)碼多聯(lián)及智能多聯(lián)較多采用方案３的分路方法，其它機(jī)型則較多采用方案１、２兩種分路方案；三排管的分路大家都較普遍地采用了方案４的思路，但有國(guó)外樣機(jī)采用的是方案５的分路方法，但實(shí)際情況表明其效果不如方案４。因此在用切削擠壓成形方法加工翅片管時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整工藝參數(shù)獲得較大的翅高和合適的翅厚，從而獲得翅片管最j的傳熱效果。

具體采用哪種分路方案能夠更好地提高換熱效果是我們下一步實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。以我們目前的技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，無(wú)法具體地從量化的角度去判斷一種分路方案的優(yōu)劣，只能定性對(duì)其分路效果加以判別，那就是通過(guò)翅片管換熱器出口的溫度均勻性來(lái)判定翅片管換熱器的換熱效果。但是否意味著只要換熱器出口的溫度是相對(duì)均勻的（例如出口g溫度與d溫度之差在１℃以內(nèi)），就可以說(shuō)這個(gè)翅片管換熱器的分路效果是好的呢？本人的意見是這個(gè)看法是片面的！以蒸發(fā)器為例：?jiǎn)螐奶岣邠Q熱效果來(lái)講，應(yīng)該保證整個(gè)蒸發(fā)器內(nèi)都充滿兩相液體才會(huì)取得z好的換熱效果（因?yàn)橹评鋭┑臐摕峤粨Q能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于顯熱交換能力），但是如果蒸發(fā)器出口狀態(tài)仍為兩相介質(zhì)的話，就不可避免地會(huì)造成壓縮機(jī)液擊的可能性。目前有一種思路是通過(guò)加大汽液分離器的容積來(lái)控制回液，從而使蒸發(fā)器內(nèi)盡可能多地存在兩相狀態(tài)，但汽分的增大不但增加了成本，也不可能從根本上防止液壓縮的發(fā)生，所以目前比較常用的方法就是增加蒸發(fā)器出口的過(guò)熱度，這樣在蒸發(fā)器后部一段管路中基本上已經(jīng)是氣態(tài)制冷劑，其顯熱換熱效果已經(jīng)很差了，也就是以犧牲系統(tǒng)部分性能的方法來(lái)保障系統(tǒng)的安全性。此外，銅管鋁翅片，其是可以用在散熱器上的，而且一般的，是為溫控型強(qiáng)制對(duì)流低溫散熱器。

經(jīng)驗(yàn)表明蒸發(fā)器出口保證有３￣５℃的過(guò)熱度已經(jīng)基本可以避免壓縮機(jī)液壓縮的發(fā)生。對(duì)冷凝器也是一樣的道理，是為了保證有一定的過(guò)冷度，這樣做一方面可以增加單位制冷量，另一方面更為重要的是可以保證進(jìn)入節(jié)流裝置的制冷劑是過(guò)冷液體，證節(jié)流裝置的正常運(yùn)行調(diào)節(jié)，也使整個(gè)制冷系統(tǒng)穩(wěn)定地工作。在通常情況下,外界客觀條件受到限制,提高傳熱溫差幾乎在現(xiàn)實(shí)設(shè)備運(yùn)行中不予采納。

所以我個(gè)人認(rèn)為判別翅片管換熱器換熱效果的好壞的定性標(biāo)準(zhǔn)是：各分路是否在滿足了過(guò)熱（冷）度的基礎(chǔ)上達(dá)到了出口溫度的相對(duì)均勻性！例如在蒸發(fā)溫度為７℃的情況下，如果蒸發(fā)器各分路出口溫度較均勻地分布在６℃或是１５℃左右，我們?nèi)匀徊荒苷f(shuō)這個(gè)蒸發(fā)器的分路是良好的，因?yàn)榍罢呋旧蠜]有過(guò)熱度而后者過(guò)熱度太大，都不能說(shuō)這個(gè)蒸發(fā)器是設(shè)計(jì)良好的（當(dāng)然這其中也有蒸發(fā)面積是否過(guò)小或過(guò)大的問(wèn)題，并不只是因?yàn)榉致匪鸬模．?dāng)然，我們?cè)谂袛喑崞軗Q熱器出口溫度的均勻性也需要根據(jù)換熱器的進(jìn)口溫度來(lái)加以衡量，因?yàn)槿绻崞軗Q熱器進(jìn)口溫度本身就不均勻的話，說(shuō)明翅片管換熱器的分液本身就是不均勻的，這時(shí)如何去判別翅片管換熱器的換熱效果也需要加以考慮（這種情況適用于分液毛細(xì)管不等長(zhǎng)的情況，即通過(guò)分液毛細(xì)管的長(zhǎng)度去調(diào)配各分路的制冷劑流量）。這種加工方法導(dǎo)致鋼帶表面皺褶嚴(yán)重，加大風(fēng)阻，降低冷卻效果，一般情況下，散熱翅片高度不超過(guò)8mm。

?翅片管換熱器的技術(shù)進(jìn)展

換熱器是工業(yè)傳熱過(guò)程中必不可少的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于一切業(yè)領(lǐng)域中，尤其是化、冶金、動(dòng)力、交通、航空、航天等部門。近年來(lái)，由于新技術(shù)發(fā)展和能源開發(fā)，改進(jìn)換熱器性能越來(lái)越受工業(yè)界重視。新技術(shù)、新工藝在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中發(fā)揮著越米越重要的作用。對(duì)于空氣加熱，主要是在廠房采暖、集中送風(fēng)加熱，以及食品行業(yè)中。不斷提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，追求節(jié)能，z大限度地獲取經(jīng)濟(jì)效益，己成為企業(yè)組織生產(chǎn)所遵循的基本原則。多年 來(lái) ， 各工業(yè)部門廣泛地應(yīng)用列管式換熱器，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是上述兒個(gè)行業(yè)的迅速發(fā)展，要求換熱設(shè)各緊湊、輕巧、并小型化，而一般的列管式換熱器則不能滿足上述要求，這就促使人們?nèi)パ芯繐Q熱器。

其中翅片管換熱器是人們研究得多的一種換熱器之一。

翅片管是組成各種熱交換器的核心元件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到熱交換器的工作性能。  

2、翅片管的研制開發(fā)  

2.1、材料    

各種的換熱器材料，應(yīng)根據(jù)換熱器的用途和操作條件等不同而選擇。目前常用的材料有: 純鋁、鋁合金、銅、黃銅、鎳、欽、不銹鋼、因康鎳合金等。其中以鋁和鋁合金用的多。

對(duì)于翅片管換熱器母材的基本要求是:有較好的釬焊性和成型性，較高的機(jī)械強(qiáng)度，良好的耐腐蝕性和導(dǎo)熱性。由于管子不是圓的，翅片與管壁之間難免有間隙，因此會(huì)形成間隙熱阻，不利于翅片管的傳熱效果，因此串片工藝最基本的要求是要做到密接。鋁及鋁合金不僅滿足了這些要求，而且具有延性和抗拉強(qiáng)度隨溫度的降低而提高的特性，所以在世界各國(guó)的緊湊式換熱器中，特別是在低溫的緊湊式換熱器中，己經(jīng)獲得了為廣泛的應(yīng)用:

1),鋁的密度小，通過(guò)合金化和熱處理可以達(dá)到結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。鋁制換熱器運(yùn)用于各類的交通工具中，特別小型的轎車，必將減輕其本身重量，降低燃料的消耗。  

2)，鋁的抗腐蝕性好。鋁制品在惡劣條件下生成的氧化物無(wú)毒性。用鋁做成的換熱器，不用過(guò)于擔(dān)心時(shí)間長(zhǎng)久之后被空氣或管內(nèi)液休等氧化而失效。

3)鋁 具 有良好的導(dǎo)熱性能，特別適用于散熱片、換熱用的蒸發(fā)器和冷凝器等。  

4)鋁 的 屈服強(qiáng)度高，耐沖壓，加工成型的過(guò)程比較方便。  

2.2,型式    

翅片管 一 般有內(nèi)翅片管和外翅片管兩種，其中以外翅片管應(yīng)用為普遍.外翅片管一般是用機(jī)械加工的方法在光管外表面形成一定高度、一定片距、一定厚度的翅片。  

2.2.1,螺旋翅片  

螺旋翅片就是把鋼帶平面垂直于管子軸線，以螺旋線的形式纏繞在管子外表面上。在形成螺旋翅片時(shí)，翅片中性線以內(nèi)的凹面板緣受到壓縮，中性線以外的凸面板緣則受拉伸。當(dāng) m面內(nèi)的拉應(yīng)力達(dá)到材料的強(qiáng)度極限時(shí)，對(duì)厚度較小的鋼帶會(huì)失去穩(wěn)定，形成皺褶。螺旋翅冷采用的鋼帶都不厚(通常為6 =o.s-2.smm)，失穩(wěn)現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。至于，銅管鋁翅片管的使用細(xì)節(jié)，主要是有兩個(gè)，一是產(chǎn)品表面的光潔度，以及其耐磨性?？梢哉f(shuō)翅片根部起皺是螺旋翅片管的通病。翅片根部起皺會(huì)使根部的翅片平面變得凹凸不平。如果把這種樣子的管子做熱交換器，會(huì)有許多不足:凸起部分增加氣流阻力;凹下去的部分集聚污物.，并給清洗帶來(lái)麻煩。

22.2,套裝翅片  

套裝翅片工藝是預(yù)先用沖床加工出一批單個(gè)的翅片，然后用人工或機(jī)械方法，按一定的翅片間距，靠過(guò)盈將翅片套裝在管子外表面上。它是早的一種加工翅片管的方法。由于套裝工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高，所用設(shè)備價(jià)格低廉，又易于維修，所以，至今仍有不少工廠在采用。此工藝是一種勞動(dòng)密集型工藝方案，適合于一般小廠或鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的資金和技術(shù)條件。我 們知道，翅片管對(duì)質(zhì)量的要求主要有三點(diǎn):一是翅片間距:二是翅片高度;三是翅片和光管外表面結(jié)合的牢固程度，不完全連接的縫越少越好，即熱阻要小。2：采用鋼制翅片管散熱器時(shí)，應(yīng)采用閉式系統(tǒng)，并滿足產(chǎn)品對(duì)水質(zhì)的要求3：放散粉塵或防塵要求較高的工業(yè)建筑，應(yīng)采用易于清掃的翅片管散熱器。一般來(lái)說(shuō)，螺旋翅片和套裝翅片對(duì)前兩點(diǎn)都比較容易保證，但第三點(diǎn)卻常常出現(xiàn)問(wèn)題。這些管子的致命缺點(diǎn)也正是這一點(diǎn)。管子和翅片之間接觸不好，熱阻大，影響傳熱。

123、滾軋式翅片管  

近年來(lái)，滾軋式翅片管是翅片管換熱器常用的一種翅片管。迅速發(fā)展的滾軋式翅片管是一種節(jié)能傳熱翅片管(簡(jiǎn)稱高翅管)，冷擠壓翅片管是用厚壁管連續(xù)通過(guò)多組擠壓輥，經(jīng)擠壓軋制，在變成薄壁管的過(guò)程中，多余金屬材料在管子外表面形成翅片的。所軋制翅片的高度一般為)-13mm;片距一般為2-3.5mm, 片厚一般為。.2-0.5mm。同時(shí)這種冷擠壓加工方法還可滾軋復(fù)合管翅片管。一般常用的復(fù)合管材翅片其基管(即內(nèi)套管)采用的是碳鋼、不銹鋼、欽材、銅材等。外管，即擠壓翅片的外套管常用鋁管和銅管。滾軋翅片管由于翅片和管壁為一整體，故不存在接觸熱阻和出現(xiàn)電腐蝕現(xiàn)象，因而能提高和保持穩(wěn)定的傳熱性能和延長(zhǎng)翅片管的使用年限。而碳鋼，其外表比較粗糙，而且在耐腐蝕性能上，也是不如不銹鋼的，因?yàn)?，其在空氣中容易被氧化腐蝕。高翅 片 軋 管機(jī)軋制的翅片管，其翅片與基管結(jié)合緊密，不需再進(jìn)行釬焊，翅片間距、翅片高度、翅片厚度等可通過(guò)調(diào)節(jié)軋管機(jī)工作狀態(tài)予以控制，軋出的翅片表面光潔、紋管清晰、節(jié)距j確，由其組裝而成的熱交換器，經(jīng)多家電力生產(chǎn)企業(yè)使用，具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)性能?？偟膩?lái)說(shuō)，軋制翅片管的結(jié)構(gòu)比較緊湊，流阻小，導(dǎo)熱熱阻小，傳熱，產(chǎn)品體積小，綜合性能較高。但卻需要專門的軋管機(jī)，而且翅片管與端板的連接處易滲漏。軋制翅片管中的復(fù)合管結(jié)構(gòu)，即將軋制翅片管套在鋼管外面，這種結(jié)構(gòu)具有鋼翅片管和鋁翅片管的雙重優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)己經(jīng)研制成功，但卻工藝復(fù)雜。因此，還待研究更先進(jìn)的技術(shù)。因此翅片管換熱器具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間。

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