采暖散熱器應(yīng)用研究進程分析
隨著我國供暖空調(diào)技術(shù)的發(fā)展,供暖設(shè)備的應(yīng)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(fā)。近十年來有關(guān)散熱器應(yīng)用方面的許多問題,日益被設(shè)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(chǎn)廠家現(xiàn)將已經(jīng)取得的部分進展作簡單的綜合介紹,內(nèi)容以散熱器的應(yīng)用研究而不以新型散熱器開發(fā)為主。
1.散熱器表面涂料對散熱器量的影響
根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果表明:對于柱型、翼型、板型和扁管型散熱器,將傳統(tǒng)的銀粉漆改為任何顏色的非金屬涂料后,可使其標(biāo)準(zhǔn)散熱量比涂銀粉漆時提高10%以上。這一結(jié)論對采用傳統(tǒng)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(guī)定鑄鐵散熱器在熱工性能檢測時表面為鑄鐵自然狀態(tài),不得飾以任何涂料。
推廣采用百金屬涂料,以達到節(jié)省所需散熱面積的目的,經(jīng)濟效益將是十分顯著的;對于這一點工程設(shè)計人員若能取得共識,并在設(shè)計時注意落實,應(yīng)該不難實現(xiàn)。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(jīng)并且還在繼續(xù)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(tǒng)即在蘇聯(lián)廣泛應(yīng)用。據(jù)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(jīng)進行研究并在工程設(shè)計中試用
研究表明,這種連接方式可以用于我國目前生產(chǎn)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(xiàn)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(fā)現(xiàn),散熱器上進上出連接時,在流量較小時,散熱器下部將出現(xiàn)明顯的冷“水袋”,而當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)散熱量值。
研究的結(jié)論是,對于柱(10片)和長翼型(3片)散熱器,工程設(shè)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(nèi)采用的水平串聯(lián)系統(tǒng),且有很大的實用價值。
3.鋼制散熱器耐蝕性研究
《國產(chǎn)鋼制散熱器耐蝕性研究》,已經(jīng)作為重點研究課題由建設(shè)部立項。從階段性研究報告提供的初步結(jié)論可知:
①在水質(zhì)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(yǎng)、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(guān),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(chǎn)廠,問題產(chǎn)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(xiàn)針狀空孔腐蝕,這是造成腐蝕失重試驗表明,縫隙腐蝕發(fā)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(fā)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(yīng)該推薦采用散熱器專用型號的鋼制薄板;設(shè)計出正確的加工工藝規(guī)程;利用高科技手段,合理進行板型散熱器的型式與結(jié)構(gòu)設(shè)計。
④采取涂料或表面處理的方法,解決散熱器內(nèi)防腐,在當(dāng)前不失為一種手段,也是可取的;但需要實踐考驗,注意經(jīng)濟合理性。
4.散熱器標(biāo)準(zhǔn)檢測值與設(shè)計選用值的對比
這是自我國按國際標(biāo)準(zhǔn)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(guān)方面、尤其是設(shè)計人員關(guān)注的一個問題。
散熱器實際房間的散熱器比標(biāo)準(zhǔn)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(shù)值差異的原因,還未及研究分析,作出科學(xué)的解釋,但實際房間內(nèi)散熱器的散熱量大于閉式小室檢測結(jié)果,已可以肯定。
據(jù)所掌握的資料,國外一些企業(yè)在介紹產(chǎn)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(shù),作為向用戶提供的散熱數(shù)據(jù);同樣,國內(nèi)一些設(shè)計單位在設(shè)計選用散熱器時,已經(jīng)采取了對標(biāo)準(zhǔn)檢測數(shù)據(jù)給以大于1的修正,也證明了這一點。
5.新材質(zhì)散熱器的研制與開發(fā)
目前,主要有鋁制品和塑料制品。國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)的鋁制散熱器中,由航天部3267工廠利用壓力鑄造生產(chǎn)的鋁制輻射對流型散熱器,是一種仿意大利產(chǎn)品,其工藝性好,外型美觀,結(jié)構(gòu)緊湊,重量很輕,是國內(nèi)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(jīng)氬弧焊接制成扁管型或百面型,產(chǎn)品體輕而用,適宜在潮濕環(huán)境中工作,