传统散热器范文

传统散热器范文（精选7篇）

传统散热器 第1篇

作为钻石的直系亲属,具有“碳单质”特性的金刚石本事可不小,包括已知最高的热导率、刚度和硬度,同时在较大波长范围内具有高光学传输特性、低膨胀系数和低密度属性。这些特性使金刚石成为能够显著降低热阻的热管理应用材料。

要合成热管理应用所需金刚石,第一步是选择最恰当的沉积技术。微波辅助CVD能够更好地控制晶粒大小和晶粒界面,从而生成符合特定应用热导率级别所需的高品质高再现性多晶金刚石。目前,CVD金刚石已实现商业化,有1000~2000 W/m.K不同等级热导率可供选择。CVD金刚石还具有完全各向同性特征,强化各方向上的热量扩散。

借助近期技术发展,CVD金刚石已实现量产,且成本迅速降低。未经金属化处理的CVD金刚石散热器批量生产成本为1美元/mm3,价格主要取决于热导率等级。对于0.25~0.40mm之间的常见厚度和横向尺寸等于晶片大小的应用,射频器件金刚石散热器尺寸通常小于5mm3。因此,只需在芯片层面额外附加几美元的增量成本,则可大幅降低系统成本。例如,若能实现系统在更高温度下运行,则冷却子系统的初始成本和之后的持续运行成本均可降低。采用适当的芯片黏贴方法,金刚石散热器可为半导体封装提供可靠的热管理解决方案。 (电子工程专辑)

传统散热器 第2篇

产品的质量直接决定了我们的生存, 使我们产品步入科学的发展轨迹, 利用科学发展的理念、先进的科学制造技术使我们散热器产品成为有可操作性标准的产品和产业, 形成科学的体系下运行的良性循环的状态, 同时加强行业和其他行业横向技术交流与合作, 引进国内外其他行业先进的技术、管理手段, 尽快的制定和完善散热器行业生产制造的标准, 尽快的向国际的产品的标准靠拢, 规范制造生产的质量标准。

为此本刊记者走进散热器焊接技术上具有较高品质的散热器企业———派捷暖通环境工程技术有限公司, 深入了解散热器焊接技术与其成熟的制作工艺完美渗透融合的关键所在。公司的武书良总工程师接待了记者。

本刊记者:大家都知道焊接对于散热器制造的重要性, 但是现在还有很多厂家想用什么样的焊接方法就用什么样的焊接方法, 而没有考虑到什么样的材质用什么样的焊接, 什么样的工艺用什么样的焊接?正确与否不知道, 焊接完的产品合格不合格也不知道。对诸如此类的问题, 请您介绍一下焊接技术成熟的企业惯常的做法是什么?

武书良:此问题实际是由以下两方面问题组成:

第一、目前制造钢制散热器使用材质根据钢材壁厚分为两类:1、依据钢材壁厚<1.8mm选用符合国标GB/T699《优质碳素结构钢》中的镇静钢, 钢号08、08A1;2、依据钢材壁厚>1.8mm选用符合国标GB/T700《碳素结构钢》中钢号Q195, 部分产品为了满足制造工艺要求, 可使用优质碳素结构钢;

第二、采用什么焊接材料和焊接方法, 企业的惯常做法是:由于钢制采暖散热器使用钢材壁厚均在0.8-2.75mm, 在钢结构焊接中均采用薄壁焊接工艺。采用气体保护焊接工艺。施焊后的焊缝熔敷金属, 具有高的强度和低温韧性等优良的综合力学性能。又保护了焊口两侧母材不被高温氧化。

本刊记者:在选材和制作工艺上是怎么解读焊接艺术的呢?

武书良:以上讲了制造钢制采暖散热器如何选用钢材, 现将我公司对焊接材料及工艺介绍如下:气体保护焊首先是焊丝应按国标GB/T8110-2008《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》标准选用牌号ER50S-6, 选用此牌号焊丝满足化学和力学性能外还具有其优点是:送丝稳定、飞溅小, 焊缝成型美观。可做到单片焊接双面成型, 可不采用反面气体保护焊接工艺, 另外购买焊丝时, 一定要买品牌企业生产的焊丝, 检验外观镀铜层, 局部是否有铜脱落。若有铜脱落, 说明此焊丝在前处理或热处理有质量问题, 直接影响钢结构焊接质量。

本刊记者:这种先进的焊接与以往传统企业的焊接工艺相比有什么过人之处呢?

武书良:过人之处谈不上, 以下两种方法供交流参考:

首先, 大家都知道大部分企业均采用气体保护焊工艺技术, 在行业内有手工气体保护焊接和自动气体保护生产工艺。由于使用手工气体保护焊接, 受人的行为影响, 焊缝厚度、熔池深度及宽度和焊透性很难达到均匀一致, 造成的后果是产品质量无法保证。成熟的企业不再采用手工气体保护焊生产工艺, 派捷公司生产工艺全部采用国内最先进的数控自动气体保护焊接工艺技术。

其次, 由于散热器行业没有对焊缝检验规范, 而焊缝基本焊接工艺是单片焊, 双面成型焊接工艺, 因此我们的做法是检验焊缝高度, 焊缝外表面高度超出母材0-0.5mm, 反面焊缝高度>0.2mm以上的焊接工艺规范。

本刊记者:这种高新的焊接技术对人们使用散热器过程中带来的有力保障是什么?具体包括哪些内容?

富鑫系列散热器 第3篇

密封性好以及使用寿命长等特点。

主要技术参数型号型式

芯子尺寸

散热面积

适用主机

mm

m2

TS195管片270、252、68TS295管带425、375、34

3.5

12型拖拉机25型拖拉机30型拖拉机50型拖拉机

5.1

TS30SH50

管片446、370、68管片446、480、68

6.59.7

6470E管带588、424、32

10.9

汽车

41056105

管带514、520、49管带610、514、49

13.4

自卸车6105柴油机

15.3

3029T管带502、569、49

13.5

发电机汽车

M883

管带565、376、32

7.4

铸铁散热器创新求发展 第4篇

铸铁散热器自上个世纪三十年代在我国生产以来, 几十年一直垄断着采暖领域。直到上个世纪七十年代末, 由于钢制散热器的引进和发展才打破了一统采暖领域的局面。然而, 时至今日, 由于铸铁散热器所具有的优点, 仍不可能被其它类型散热器完全取代。因此, 贯彻散热器产品“以钢为主、以铁为辅、钢铁并存”的发展原则, 正确的认识铸铁散热器的特点, 推广新工艺, 不断改造、更新、发展其产品, 让铸铁散热器以全新的面貌进入建筑市场, 使之更好地应用于建设行业。

二、改造更新铸铁散热器

铸铁散热器历史早、加工简单、使用寿命长, 是广泛被使用的采暖设备。铸铁散热器尽管被应用了近百年, 但随着建筑业的发展及人们对室内环境要求的提高, 传统铸铁散热器的缺点, 如承压能力低、外形不美观、金属耗量大、样式陈旧等, 已很难被市场接受。但是近几年逐渐淘汰铸铁散热器圆翼型、大60型、813型等旧型号, 采用无粘砂和表面喷塑新工艺, 开发圆管三柱系列、柱翼型系列、卉艺系列等新产品, 铸铁散热器几乎以全新的面貌进入了建筑市场。在近几年的供热展览会上铸铁散热器新产品给人们以耳目一新的认识。

1. 研发无粘砂工艺满足供暖技术对产品的要求

近些年出现了多种新的供暖技术, 对采暖散热器提出了新的要求, 如分户热计量、分室控温技术等。前些年在采用传统铸铁散热器的工程中进行热计量试点工作, 运行一段时间后出现了热量表和温控阀被粘砂堵塞的情况, 因此在《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003) 中规定:“安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器”。北京等省市在各自的技术规程中有更具体的类似规定。目前企业改变了传统的砂芯工艺, 生产出了无粘砂的铸铁散热器, 这为铸铁散热器开辟了一条生机, 满足了供热技术对散热器的要求。铸铁散热器生产工艺的改进提高, 如圣春冀暖散热器有限公司、山西清徐学栋散热器有限公司、北京派捷暖通环境工程技术有限公司、哈尔滨帽儿山暖气片有限责任公司、葫芦岛市金星暖气片厂、山西莹骏散热器有限公司、山西省清徐县北铸暖气片有限公司、清徐县同祺散热器有限公司研究内腔无粘砂工艺、外观的工艺处理等。采用先进的热芯盒树脂砂制芯工艺, 提高制芯精度和砂芯抗拉抗压强度, 砂芯表面光洁和密实, 并且脱模时溃散型和落砂干净。新产品特点是散热器的内腔无残存粘砂, 完全适应了分户热计量采暖系统仪表要求。

2. 表面喷塑新工艺满足标准规定

传统铸铁散热器美观差, 与现代室内坏境不协调, 一直不被现代装修接受, 甚至室内装修时首先考虑如何隐蔽铸铁散热器的问题, 致使一些建筑由此而不使用铸铁散热器。在《公共建筑节能设计标准》 (GB50189-2005) 第5.2.4条规定:散热器宜明装, 散热器的外表面应刷非金属性涂料。并且在《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》 (JGJ26–2008) 、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 (GB50736-2012) 等也有该内容的规定。为改变铸铁散热器外表面不美观的状况, 铸铁散热器的领军企业率先将外表喷塑技术成功引入铸铁散热器外涂装, 对铸铁散热器外表采用静电喷涂, 使外表光洁美观, 提高了美观程度, 可以与轻质散热器外观相媲美, 改变了以往外观粗糙、色彩单一的情况, 达到了与室内装饰配套和提高散热量的效果。

3. 开发新产品进行产品更新

近几年铸铁散热器不断推出新产品, 圣春冀暖散热器有限公司、山西清徐学栋散热器有限公司、北京派捷暖通环境工程技术有限公司、哈尔滨帽儿山暖气片有限责任公司、葫芦岛市金星暖气片厂、山西莹骏散热器有限公司、山西省清徐县北铸暖气片有限公司、清徐县同祺散热器有限公司已成功研发出内腔无砂圆管三柱系列、柱翼型系列、卉艺系列铸铁散热器, 代表了国内铸铁散热器的创新水平。新产品以外形美观、热效率好、承压高而被建筑行业广泛采用。且在市场中已占有一定比例。目前, 行业已将性能指标低的陈旧产品圆翼型、长翼型、813型进行了淘汰。通过推陈出新, 社会对铸铁散热器有了新的认识。

4. 落实节能减排, 改造生产条件

为适应国家节能减排政策的要求, 改变铸铁散热器企业小而分散、能耗高、污染大的现状, 圣春冀暖散热器有限公司率先改造了铸铁散热器的生产线。以大容量热风冲天炉取代传统小吨位冷风炉, 以大型自动化铸造流水线取代了传统半自动或手工生产线, 以隧道烘芯窑替代了小型单体烘芯窑, 推动了行业规模化、集约化发展的进程。应该指出:现在钢铁工业的设备和技术, 完全可以实现铸铁铸造的先进文明生产和持续发展。在冶炼和铸造、制芯和脱模等可能产生烟尘处, 有效的设置强制除尘系统和机械通风系统, 这样来加强环境保护和改善劳动环境, 保证铸铁散热器的正常发展。现在, 圣春冀暖散热器有限公司以及山西规模较大的企业已对生产工艺和环境进行了改造, 注重生产过程对环境的污染, 增加了除尘装置, 达到了环保要求。

三、提高技术指标, 打造质量精品

更新后的铸铁散热器提高了承压能力, 改变了外观, 增加了金属热强度, 目前正在制定更高要求的铸铁散热器标准。努力把铸铁散热器质量提高一个档次, 成为消费者认可的精品。

1. 热工性能

金属热强度是铸铁散热器的弱项, 该指标认为是节能产品的关键指标。传统的铸铁散热器其值有的甚至不足0.3W/kg·℃。但是, 新开发产品的金属热强度, 有的已到0.4W/kg·℃以上, 具有大幅度提高。如果考虑使用寿命的折旧, 其0.4W/kg·℃金属热强度具有很高的经济性。

2. 承压能力

以往人们认为铸铁散热器的承压能力低, 不能满足高层建筑的采暖。但是目前生产的柱型、柱翼型散热器均有承压能力0.8MPa的产品, 满足了高层建筑的采暖系统的压力要求。就是翼型散热器改造后, 也可承受0.5MPa的工作压力, 完全可以在多层建筑中使用。

3. 美观程度

以往铸铁散热器不被认可的一个重要方面就是外观不被现代人所接受, 但是工艺改变和新产品出现, 不仅外形得到了改变, 也改变了表面粗糙度, 并且增加了表面处理工艺。该类产品只要认真加工其外观完全达到了中高散热器的外观要求。铸件外表面的喷砂或抛光处理、产品外表面的喷塑工艺等改变了外观。部分铸铁散热器在一些展览会上已被刮目相看, 已完全达到了目前建筑行业的要求, 并且铸造工艺能够铸造出完全个性化的图案, 起到了良好的装饰性。

4. 加工质量

铸铁散热器除在外表采用静电喷塑外, 还对铸造质量和机械加工质量提高了要求。在铸造质量方面, 铸铁散热器外表面粗糙度Ra值提高了等级, 内表面除不应有粘砂要求外, 还对内表面粗糙度Ra值做了规定。并对铸件尺寸公差和质量偏差提高了等级要求。对机械加工质量中的同侧两凸缘端面平面度、螺纹孔轴线与凸缘端面垂直度、螺纹轴线与凸缘轴线同轴度等都提高了要求。

四、利用产品优势针对性扩大市场

铸铁散热器安全可靠、使用寿命长、适合各种水质的特点已被历史所验证, 这些优点决定了建筑行业长时间的应用。但是针对建筑市场发挥长项, 选择适合的建筑会使得生产企业和用户实现双赢。

1. 应用多种场合

《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003) 中规定, 选择散热器应考虑以下规定:具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房间, 应采用耐腐蚀的散热器;采用钢制散热器时应采用闭式系统, 并满足产品对水质的要求, 在非采暖季节采暖系统应充水保养;蒸汽采暖系统不应采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。采用铝制散热器时, 应选用耐防腐型铝制散热器, 并满足产品对水质的要求。这些年来, 轻质散热器出现的腐蚀问题, 严重的影响了轻质散热器的健康发展。因此应按规范规定, 不同情况下选择不同散热器。而铸铁散热器则适应性强。

2. 热媒和水质的广泛性

《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003) 中规定了有些散热器采暖系统应达到的水质要求, 在非采暖季节采暖系统应充水保养;并对各种散热器产品提出水质的要求。尤其在国家标准《采暖空调系统水质标准》报批稿中对供暖系统的水质提出了更为具体的要求, 对不同材质轻质散热器都有具体水质指标的规定。但是, 对铸铁散热器几乎就没有水质要求。

3. 使用寿命长

随着建筑市场上开发、管理等多项措施的完善, 开发商越来越强调散热器的使用寿命, 《住宅设计规范》中强调使用寿命不低于钢管的型式。

铸铁散热器使用寿命由它的耐蚀性所决定。铸铁散热器的使用寿命已被历史所验证。其使用寿命完全和建筑物同寿命。

五、铸铁散热器持续发展

铸铁散热器已持续近百年历史, 为使其持续发展, 必须适应新形势的需要。首先应更新观念, 加强科技引导、增加科技含量, 节能减排加强环保, 同时生产社会认可的高档精品。

1. 更新观念

观念决定着发展经营方向和产品的前途。对铸铁散热器行业提出的迫切要求是企业应破除陈旧观念、强化科技意识。加强科技引导、增加科技含量, 提高企业生产的工艺装备, 是发展铸铁散热器的前提。

2. 节能减排加强环保

改造和更新小高炉, 建设新的生产设备, 采用先进的生产工艺, 采用具有一定自控水平的生产线。在冶炼和铸造、制芯和脱模等可能产生烟尘处, 有效的设置强制除尘系统和机械通风系统, 解决环境污染问题。

3. 机械化生产

铸铁散热器应向机械化流水线生产, 甚至达到自动化生产, 从而解决劳动强度大等问题。现在钢铁工业的设备和技术, 完全可以实现铸铁铸造的先进文明生产和持续发展。大型自动化铸造流水线, 采用柔性自动化铸造生产技术, 实现了铸铁散热器机械化、自动化生产, 这样可以加强环境保护和改善劳动条件, 保证铸铁散热器的正常发展。

4. 生产高档精品

铸铁散热器应发挥工艺优势, 提高装饰功能, 加工精品, 做到精益求精, 生产优质产品, 符合公共建筑需求, 成为登大雅之堂的高端采暖设备。装饰功能是多功能散热器的关键功能之一, 是散热器销售中有效的竞争手段, 对散热器装饰性的追求是住宅建筑强调个性和文化品位的结果。利用铸铁散热器制造工艺, 铸造具有装饰图案功能的产品满足一些特殊建筑的需求, 提高铸铁散热器整体水平。

六、结束语

传统散热器 第5篇

2016年9月9日,中国建筑金属结构协会采暖散热器委员会在天津市宁河经济开发区组织召开了产品行业标准《采暖散热器铝制柱翼型散热器》修订第二次讨论会。会议由天津市广顺铝业有限公司协办,出席会议的有中国建筑金属结构协会采暖散热器委员会常务副主任吴辉敏,天津市建筑采暖散热器行业协会秘书长赵卫平,青岛理工大学教授张双喜,国家散热器质量检测中心副主任苑向阳,国家建筑材料工业建筑五金水暖产品质量监督检验测试中心项目工程师王超以及铝制柱翼型散热器企业代表共计二十余人。本次会议由采暖散热器委员会常务副主任吴辉敏主持。

会议开始,由赵卫平秘书长发言,肯定了本次会议召开的意义,并对参会代表的出席表示感谢。与会专家、编制组成员和参编单位的技术人员对标准的规格与型号、材料与结构、要求、试验方法、检验规格等条款进行重点讨论,特别是在产品材料、工作压力等方面,进行了认真细致而热烈的讨论。

最后,要求编制组按照讨论意见及会后补充意见进行必要的论证和修改,形成征求意见稿,尽快进行网上公示向社会征求意见,同时采用信函和邮件方式定向地向专家征求意见。

散热器采暖低温运行的研究 第6篇

欧洲很多国家已开始采用60℃以下低温热水采暖, 并正朝着进一步降低系统温度的方向发展。而我国散热器采暖过去一直用95/70℃的热媒参数, 目前, 国内也开始提倡低温连续供热, 并开始降低传统的供暖温度。研究既有建筑散热器采暖系统在低温下运行的可行性, 为既有建筑散热器采暖系统的改造, 节能降耗, 提高散热器采暖的舒适程度都有重要的作用。

散热器主要依靠对流传热, 因此热气流上升, 使上部空间的温度明显高于下部, 增大了上部无益的热损失, 如果散热器进出口温度降低, 那么在室内空间范围内, 温度梯度减小, 空间温度分布会趋于均匀, 也就会使人感到舒适。同时, 散热器供水温度高于70℃时, 有机灰尘会在散热器表面分解, 散发气味, 熏黑墙面的情况明显。其次, 低温采暖更加节能。供暖热水温度的降低可以减少网路管道的热损失。以供回水温度为95/70℃的系统为例, 供回水平均温度每降低1度, 外网的热损失相对减少1.3%。当供回水温度变更至55/45℃时, 外网热损失相对可减少35%以上。

一、散热器采暖低温运行的计算分析

哈尔滨市既有住宅进行节能改造前、后的散热器采暖系统, 按高、低温运行对散热器数量的变化做了计算分析。该住宅建于上世纪80年代, 一字形平面, 南北向布置, 为六层砖混结构, 建筑面积1700m2, 室内采暖系统为传统的单管顺流式系统, 散热器选用铸铁四柱660型。该建筑共有3个单元, 每个单元12户, 层高3m, 楼梯间不采暖。

1. 系统管径变化

既有建筑节能改造前冬季设计热负荷为110651W, 按节能50%节能改造后, 保温性能大大提高, 冬季设计热负荷仅为66960W。节能建筑与非节能建筑热负荷不同, 当采暖散热器供回水温差不同时, 需要通过水力计算分析散热器采暖系统管径的变化。

由水力计算可知, 既有建筑节能改造后低温采暖与该既有建筑高温采暖相比, 采暖系统供回水管管径略有变化。

2. 散热器数量的变化

虽然节能建筑保温效果好, 热负荷小, 但若散热器采暖系统低温运行, 为达到用户的用热需求必须增加原有散热器数量。因此, 需要对既有建筑节能改造后采暖系统低温运行时散热器数量的变化情况进行计算分析。

计算可知:当既有建筑节能改造后采暖系统不变, 只降低供回水温度时, 散热器片数增加, 相比于改造前采暖系统高温运行的散热器数量增加1.45倍。

3. 增加散热器数量对室内空间的影响

虽然节能改造后建筑采用低温散热器采暖使得散热器片数增加, 但是散热器片数增加后, 其所占的空间拉长, 即宽度不变, 长度L变大, 使得散热器占地面积增加, 室内可用空间减小, 但由于散热器所接的供回水管占用一定空间使得散热器两侧的可利用空间原本就不大, 所以即使散热器低温运行时片数增加, 占地面积加长, 室内空间的利用率不会改变, 用户的活动范围不会受影响, 因此, 使得散热器的尺寸设计趋向于减小散热器宽度, 使其值基本保持在100mm以内。

4. 散热器数量增加对初投资的影响

既有建筑节能改造后保留原有采暖系统形式, 若分别采用传统的95/70℃的供回水温度和60/45℃甚至更低的供回水温度, 由计算可知两种供回水温度下的供回水管管径基本不变, 室内散热器的数量随着供回水温度的降低而增加。以哈尔滨市既有建筑为例进行, 散热器采用铸铁四柱660型, 目前其市场价格为28.6元/片, 比较既有建筑节能改造后散热器采暖系统分别高温与低温运行时的系统初投资。

既有建筑节能改造后原散热器采暖系统形式不变, 高温运行时, 散热器采暖系统初投资为90396元。既有建筑节能改造后原有采暖系统形式不变, 低温运行时, 散热器片数增加, 其采暖系统初投资为109529.4元。若既有建筑节能改造后采用低温散热器采暖系统, 因其供回水温度降低引起的散热器片数增加而造成的采暖系统投资的增加幅度为21.2%。

二、散热器采暖系统低温运行实验测试

对现有的换热站的供暖参数、具有代表性的节能住宅的室内外逐时温度和低温散热器采暖系统供回水温度进行测试, 表明了低温散热器采暖系统具有良好的供暖效果。

1. 住宅低温供暖效果的实测

对哈尔滨地区现有的具有代表性的节能住宅的室内外逐时温度和低温散热器采暖系统供回水温度进行测试, 确定应用于节能建筑的散热器采暖系统低温运行是否能满足热用户的用热需求。被测住户有南、北朝向带窗外墙, 是标准层住宅, 节能墙体, 窗户均为双层玻璃塑钢窗, 其供热方式为实行分户计量的低温连续供热。

哈尔滨地区采暖季由10月20日开始, 至次年4月20日结束, 共179天。本文测试开始于2008年11月30日9时, 至2009年3月2日12时结束。数据采集前期为每15min自动记录一次数据, 后期为每30min自动记录一次数据, 共取得测试数据29000多个。将测试数据整理成曲线, 见图1。

由图1还可以看出供暖运行方式采用连续供热, 其状况比较稳定, 供回水温差维持在15℃左右, 供水温度只是在50℃左右, 而室内温度基本保持在18℃以上, 比较好地满足热用户的舒适性要求。

2. 换热站低温供暖参数的实测

对哈尔滨、牡丹江等城市部分换热站冬季采暖供回水温度进行测试, 证明了现有系统改造成低温运行是完全可行。

(1) 哈尔滨工大园区换热站供热参数

哈尔滨供暖公司第二分公司的1号换热站建成于1994年, 负责哈尔滨工业大学校园以及周边建筑的冬季采暖, 供热面积达到17.9万平方米, 其运行方式为连续供热。由调研得到哈尔滨供暖公司第二分公司工大锅炉房1号换热站的二级网供回水温度记录, 作出曲线如图2所示。

图2所示为哈尔滨工大园区2008-2009年冬季采暖季的供回水温度曲线。由图可知, 室外气温曲线相对供回水温度曲线较陡, 变化幅度较大。其中冬季最低气温达到-26℃;工大园区冬季采暖供水温度除个别天外, 基本不超过60℃, 供回水温差保持在20℃以内, 供回水温度随室外温度的变化而变化。随着室外温度的升高, 供水温度有一个明显的下降趋势, 与其相对应的回水温度也降低。随着室外温度的降低, 供水温度有一个明显的上升趋势, 与其相对应的回水温度也升高。由供回水温度变化曲线图可以看出, 工大园区的供暖运行方式采用连续供热, 其状况比较稳定, 比较好的满足热用户的舒适性的要求。

图3所示为2008年12月25日换热站的供回水温度曲线图。从图中可以看出, 室外气温在早晨4:00达到最低值-22.6℃, 下午13:00达到最高值-16℃;从凌晨开始供回水温度逐渐上升, 直到室外温度达到最高值时才开始下降, 但随着晚上室外气温逐渐降低供回水温度又逐渐上升, 在晚上19:00达到最高值60℃;傍晚至凌晨阶段, 供回水温度略有下降。由此可知, 供回水温度是随着室外温度的变化而变化的。

(2) 牡丹江民航换热站供热参数

牡丹江市位于黑龙江省东南部, 属中温带大陆性季风气候, 处于我国建筑热工分区中的严寒地区。通过调研得到牡丹江市民航热力站2009年1月份运行记录, 将数据整理成曲线形式如图4所示。

此运行记录为民航换热站2009年1月的供回水温度记录。由图4知, 民航小区冬季采暖供水温度不超过60℃, 平均在54℃。供回水温差基本维持在15℃左右。同时该小区冬季采暖运行方式也采用连续供热, 虽然供水温度较低, 但仍可比较好的满足热用户的舒适性要求。

三、散热器热工性能测试实验

1. 实验方法

对五种不同类型的常用散热器的热工性能进行了实验研究。所有的实验数据都是按照中华人民共和国国家标准《采暖散热器散热量测定方法》 (GB/T13754-92) 在哈尔滨工业大学ISO散热器热工性能实验室测试得到。对于不同种类的散热器, 依据热平衡方法测量其在不同计算温差时的散热量。当室内温度保持稳定时, 测试小室处于热平衡状态, 测试小室的得热量与失热量达到平衡。在测试小室处于密闭状态时, 得出散热器的散热量, 失热量是冷却系统通过壁面换热带走的热量。本实验散热器进口热水温度范围35~95℃, 取值覆盖了低温区和高温区。根据国家标准《采暖散热器散热量测定方法》, 测试的内容是在变热媒温差的条件下对散热器进出口热水的平均温度为50±5℃、65±5℃、80±3℃三个工况点进行测试, 且按其规律再补充三个工况点:70±5℃, 45±5℃, 30±5℃。每次测试均在相同流量下进行, 其流量偏差不超过±2%。

将实验数据通过回归整理成下列表达式的形式:

式中:tsp———热媒平均温度, ℃;

tn———室内温度, ℃;

A, B———由实验确定的系数。

2. 实验数据的处理与分析

应用最小二乘法将五种散热器的实验数据整理成低温散热量计算公式, 具体如表1所示。

四、结论

1.本文研究的低温散热器采暖系统适用于居住性节能建筑, 而对于那些需要高温采暖或要求迅速升温的建筑物不应采用低温运行的方式。同时, 为保证热用户的用热需求, 供暖方式应采用连续供热。

2.既有建筑节能改造后仍使用原有采暖系统, 但供回水温度由原来的95/70℃降至60/45℃左右, 为满足用户用热需求, 需增加散热器的散热面积, 即增加散热器片数。通过计算, 可知既有建筑节能改造后散热器采暖系统低温运行时散热器片数增加到节能改造前散热器高温工况运行时散热器片数的1.4倍左右。

3.既有建筑节能改造后原有采暖系统不变, 若仍采用95/70℃供回水温度则势必造成室内过热, 若降低至低温60℃供水温度, 为满足用热需求需增加散热器的投资。相对于节能改造后建筑采暖系统高温运行, 当其降低供回水温度即低温运行时设备投资增加20%左右。但若与节能改造前建筑采暖系统高温运行相比, 节能改造后的建筑散热器采暖系统低温运行时设备投资增加不大。

4.通过对现有的具有代表性的节能住宅的低温采暖系统的实际测试, 验证了应用于节能建筑的低温散热器采暖系统连续供热时完全能满足热用户的用热需求。

5.该研究成果将改变散热器采暖传统的供热参数, 以低于60℃的水温作为供水温度, 从而改善室内温度场不均匀的状况, 提高舒适程度。并且使散热器采暖系统可利用低位能作为热源, 改变散热器采暖仅能使用高温能源的状况。

参考文献

[1]采暖通风与空气调节设计规范 (GBJ19-87) .

[2]采暖通风与空气调节设计规范 (GB50019-2003) .

[3]民用建筑节能设计标准 (采暖居住建筑部分) (JGJ26-95) .

[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册.第二版.北京:中国建筑工业出版社, 2007:396.

工程机械散热器性能研究 第7篇

关键词：工程机械,散热器,性能,趋势

目前, 随着发动机各种新技术的应用以及排放标准的不断提高, 发动机热负荷越来越高, 加上工程机械工作环境恶劣、工况复杂, 负荷变化较大, 这就对工程机械发动机散热器的设计匹配提出了较高的要求。在设计开发工程机械发动机散热器时, 如果仅仅进行参照类比设计, 已经不能满足实际需要, 必须对散热器进行合理的匹配设计, 才能有效提高发动机的动力性、经济性和可靠性。

1 工程机械散热器性能研究的意义

在传统的设计方式中, 车辆冷却系统一般根据能够满足最大散热需求进行实际设计, 在提高冷却系统工作能力的同时, 不大注意工程机械中存在的过冷现象, 但由于发动机水套内的温度过低亦不利发动机功率的稳定输出, 因此在提高散热能力的同时也要预防过冷现象的发生。就工程车辆冷却系统中单个散热单元来说, 目前工程机械行业更关注产品的节能高效和排放无污染, 这种现状就急切要求车辆散热器厂家在设计散热器时尽力增强散热器散热能力并有效减弱阻力特性, 设计出性能更优越的翅片类型, 以便制造出综合性能优越且耗材量少的散热器元件。较之于国外截止于目前的研究而言, 我国散热器翅片成型工艺、加工工艺及焊接技术等方面相关研究还很粗糙, 这种严峻的现状急切要求我们加大对散热器换热机理和翅片性能方面的研究, 从而提升我们散热器设计制造技术, 以适应车辆冷却系统发展的需要。

现在对于工程机械中冷却系统的设计实际基本上是由整机生产企业挑选需要的散热器元件和冷却风扇配件组装后进行整机试验, 检测各系统状态, 以检测整机各项性能是否满足设计要求, 此过程需要多次循环试验与改进。但这种设计方式不仅设计成本昂贵, 而且需要消耗大量人力和时间。而计算流体力学对冷却系统进行设计时却省时高效, 只需要对整个冷却系统建模仿真, 然后分析出问题所在找到解决方法再次相互匹配仿真得到合适结果即可。这种解决方式脱离了传统方式的繁琐笨重, 处理问题更精细, 计算机技术的不断发展更使得计算流体力学的程度越来越精细和实用。

2 工程机械散热器的性能研究

工程机械的散热模块工作环境与汽车有所不同, 汽车的散热器往往前置于车头部位, 沉入动力舱且距离进气格栅较近, 进气格栅的流通面积略小于散热器的迎风面, 生产商为尽量不挤占动力舱空间, 往往采用迎风面积较大、厚度较小的散热器, 而工程机械中散热器布置特征则相反, 以装载机为例, 由于装载机在工作时需要保持行进方向的准确性, 驾驶员需要实时观察路面情况, 因此动力舱安装位置不应过高, 几何尺寸不宜过大, 更不允许采用类似汽车那种大迎风面的布置形式, 动力舱内的散热器通常采用与冷却风扇居中对齐的安装方式, 迎风面积通常略小于动力舱截面大小, 厚度较大。两种车辆散热器的工作状态也有所不同, 由于汽车在行驶中具有较高的迎风速度, 冷空气受冲压作用进入散热器, 风扇直径可以较小。装载机在作业中往往不具有较高车速, 散热模块主要依靠冷却风扇形成的压差, 将冷空气送入散热器, 冷却风扇直径通常需要与散热器的迎风面高度或宽度相当。汽车上早已普及了电子风扇, 可以实现自动调速, 能够有效地控制功耗;装载机等工程机械, 从成本控制与可靠性角度出发, 大部分仍然将冷却风扇与发动机进行机械式连接, 虽然这种连接形式相对简单可靠, 但当整机散热有了更高要求后, 仅能通过增加风扇转速实现系统降温, 这就使得发动机负载较高, 燃油消耗较大。

以国内某轮胎装载机为例, 生产商利用选型设计法对冷却风扇与散热器进行了匹配, 理论计算结果满足要求。当冷却风扇与散热器组安装在动力舱内后, 夏天时, 整机在60秒左右开启了发动机大循环, 连续工作1小时左右出现了系统过热的现象, 发动机中冷却液温度达到100℃左右, 为了解决这种现象, 生产商通常采用以下几种方式进行改善:

1) 增加风扇转速;

2) 更换比原风扇直径稍大的冷却风扇, 这种方式虽然会在一定程度上改善冷却效果, 但是风扇直径的增大, 会使风扇的轴功率增加;

3) 更换更大迎风面的散热器组, 这种方式仅可以在小范围内适用, 因为更大的迎风面会使散热器整体的压力损失升高, 通过的有效风量降低;

4) 加强散热器与发动机罩接合处的密封性。因为空气通过散热器后温度上升, 同时风扇抽吸后压力提高, 因为热空气易向前端低压处回流, 如散热器周围有间隙, 热空气会通过间隙重新回流入散热器, 这统称热回流, 它减少了冷空气的进入量, 并促使气温上升, 将明显降低散热器的冷却效果;

5) 加强散热器与护照结合面上的密封性。如前所述由于风扇前后存在压差, 同样也会在这些缝隙中产生空气回流, 及空气从风扇后端通过间隙, 回到风扇前端, 相当于气流发生短路循环, 同样使通过散热器的风量减少, 降低散热器的散热能力;

6) 更换厚度更大的散热器组, 这种方式与前一种类似, 也会增大压力损失, 降低流量;

7) 更换不同翅片类型的散热器组, 这种情况较为常见, 通常是将管片式替换为管带式, 管带式替换为板翅式, 由于散热器的压力损失与换热量属于两个互相矛盾而又不可分割的性能特征, 因此更换了散热量较大的散热器, 也就代表了该型散热器具有较高的阻力特征。虽然以上的这些方法可以在一定程度上解决系统过热, 但是大部分过热程度较高的问题仍然无法解决, 需要从散热系统整体上去考虑。

3 工程机械散热系统的发展趋势

随着冷却系统的不断发展, 对散热器的要求越来越高, 在保证散热器具有足够散热能力和强度的前提下, 体积更小, 重量更轻, 效率更高是车用散热器发展的必然趋势。散热器是零部件中强度较薄弱的环节, 散热器在限定的空间内应具有足够的散热能力和较高的使用寿命, 而整个总成必须质量轻、有色金属材料耗量少、生产成本低。其发展趋势如下:

1) 薄壁、轻量、高效

散热器是一种产值较高的易损机车配件。其成本中料重工轻, 因此降低材料消耗, 改善生产工艺和结构, 才能使散热器达到薄壁、轻量和高效。

2) 结构合理

为保证在限定的空间内有足够的散热能力和可靠性, 只有在散热器结构上寻找改进措施、降低应力和改善传热, 才能达到设计要求。

3) 装配式铝散热器及散热器的发展

装配式铝散热器在欧洲应用较为广泛, 采用装配式铝散热器是为了降低污染和减小铝材料焊接困难而采用的工艺。虽然目前部分产品仍采用该结构, 但风阻过大会影响该结构形式。硬钎焊的铝散热器随着冶金日益提高将逐步增多。硬钎焊的铝散热器可以实现整个总成等强度, 从而大幅度提高散热器的寿命。

将铝质管带式散热器应用于工程机械, 这不仅提高了工程机械的散热效率, 更减轻了散热器的整体的重量, 更为重要的是在当前铜材价格居高不下的情况下, 节约原材料就等于降低了生产成本, 相应也就增加了利润, 这对企业来说也就增大了发展壮大的后劲, 对企业也就扩大了生存空间, 增强了社会竞争力。

4 结语

现在的科学技术水平正在以日新月异的速度向前) 发展, 解决问题的思路方法越来越多元化和精细化。散热器行业的细致研究也越来越被人们重视和突出出来, 因此, 研究强化散热问题, 设计、制造出高效散热器, 不仅是现代工业发展急需解决的问题, 同时对于节约能源和降低生产成本也具有深远的现实意义。

参考文献

[1]张奥.工程机械散热器传热特性分析[D].吉林大学, 2013.