铜铝(或钢铝)复合柱翼型散热器技术研究.doc

1 铜铝( 或钢铝) 复合柱翼型散热器技术研究摘要铜铝( 或钢铝) 复合柱翼型散热器是内铜( 或钢) 外铝的新型散热器,其容水部件为铜( 或钢) 管,管外的散热部件为铝合金翼型管。它充分发挥不同金属材料各自在搞腐蚀或易加工成形等方面的优点, 能满足我国现代建筑对散热器的要求。本文将对该型散热器的相关技术问题作一探讨,对产品的基本构造和技术特点作必要的分析, 并对工程选用要点作必要的阐述, 为这一产品的工程设计选用和产品开发提供一些参考。关键词铜铝复合柱翼散热器 1 概述 2 我国是一个幅员辽阔、人口众多的发展中国家, 建设任务巨大,年需采暖散热器约为 亿片,具有世界上得天独厚的巨大市场。几十年来, 我国的散热器生产取得了很大的进展,改变了铸铁散热器一统天下的局面。但是,由于我国发展过程中一些自身条件的局限性, 虽然在采暖热媒方面推行了集中热水供暖, 但热媒本身的水质、含氧量及失水( 补水) 量却难以有效地控制, 热媒水的含氧量过高是导致钢制散热器腐蚀的主要因素, 当然还有材料、加工、维护等方面的原因。以薄钢板为原料制造的散热器腐蚀问题最为严重。其后出现的铝合金散热器, 虽有较强的搞氧腐蚀能力, 但抗感性腐蚀能力差,适于 Ph=5 ~ 的供暖水质中使用。但供暖水质多是取决于钢制锅炉的水质标准, Ph=10 ~ 12(换热器系统水的 Ph= ) 。所以在前些年中铝制散热器的碱性腐蚀问题也严重地暴露出来, 致使散热器市场又回到以铸铁为主的状况。便是, 时代是前进的, 随着建筑标准和水平的提高, 相应要求有适应配套的建筑设备, 以及供热由福利制进入市场而成为商品, 而计量和控制水平的提高领带于较精密的设备和仪表, 这些都是目前生产的内腔粘砂过多的铸铁散热器难以适应的。基于上述情况,铜铝(或钢铝)散热器应运而生, 其基本构造形式, 一是横管结构的铜管铝片对流散热器,有条形、箱形及无外罩的闭式折边三种形式; 另一是竖式柱翼型结构,以铜管(或钢管)为容水部件、而 3 以铝合金翼型管为散热部件组合而成的铜铝( 或钢铝) 复合柱翼型散热器。后者以其安全可靠、轻薄美新的姿态问世后非常引人注目, 并且以其自身的潜质, 预计将成为新世纪我国在量发展的新品种,成为有中国特色的代表性产品。 2 铜铝(或钢铝) 基本构造如图 1 所示: 1、2 分别为上、下联箱,为较大口径的薄壁铜管或标准钢管( 按水口焊接要求尺寸选定, G3/4 水口时联箱直径可选用 DN40 ), 两端分别焊进、出水管口(5、6) (水口内管螺纹一般用 G3/4 ,也有 G1 )及排气阀座( 7);。为通水立管,为较***的薄壁铜管或标准钢管(一般 DN15 ~ 25), 其上、下两端分别下上、下联箱(1、2) 焊接; 4 为铝制散热翼管, 与立管(3) 套装后胀接, 达到两者紧密结合,保证传热良好。一组散热器的柱数按订货要求决定。组焊完毕后经试压、表面处理( 喷漆或喷塑) 和包装后出厂。图 1 构造示意图 4 从图 1 可以看出, 本产品的容积水部件为 1、2、3(主件)及5、6、7( 配件), 当为铜铝结构时这些部件均为铜质; 当为钢铝结构时,这些部件相应为钢质(碳钢或不锈钢) 技术分析 耐腐蚀能力: 目前,对散热器使用寿命的基本要求是等同于采暖系统所用焊接钢管的使用寿命。对于铜铝结构的散热器而言, 由于容水部件全为铜材, 其耐腐蚀能力大大高于钢材, 可以适应常见的各类供暖水质的要求,按 GB50050-95 《工业循环冷却水处理设计规范》的要求,”碳钢管壁的年腐蚀率应小于 ,铜、铜合金及不锈钢管壁的年腐蚀率应小于 mm/a ”, 可以看出,铜管的耐蚀率为碳钢管的 25倍,亦即壁厚为 m 的铜管其耐腐蚀年限即相当于 m 壁厚的钢管, 显然能满足前述的散热器使用年限的要求。不锈钢结构的散热器也能达到这样的效果(参见本文 节)。对于钢铝结构的散热器,其所用钢管有标准的普通焊接钢管及普通无缝钢管两种。前者最小壁厚为 , 管材本身就是采暖系统所用的管材;后者在选用时可选用壁厚 以上的管材, 基本等同于普通焊接钢管的壁厚, 也可以保证散热器的使用年限要求。 承压能力:由于该型产品的容水部件(即承 5 压部件)均为标准的铜管或钢管,按相应国家标准的规定, 生产散热器所用的管材,其出厂试验压力增可达到 a 以上( 详见本文第 节), 而散热器的工作压力一般定为 MPa ,试验压力 MPa 。所以只要能保证焊接质量,就能保证整个散热器的承压要求,能够安全使用。 热工性能: