國(guó)內(nèi)翅片的發(fā)展現(xiàn)狀

(1) 平直翅片

國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)各種平直翅片管的傳熱與阻力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)翅片間距對(duì)傳熱的影響依賴于臨界雷諾數(shù)Re。對(duì)于層流，翅片間距增加，換熱下降，阻力減少，且2排管的性能優(yōu)于3排和4排。對(duì)雙排管整體翅片的數(shù)值模擬，得到了速度與壓力場(chǎng)分布，氣體速度在0.5~3.5m/s內(nèi)，對(duì)流給熱系數(shù)及壓降均隨流速呈線性增長(zhǎng)。采用數(shù)值模擬方法研究的多排管束縱橫向間距對(duì)傳熱的影響，認(rèn)為傳熱隨其縱橫間距的增大而減小，橫向管距越小，縱向管距越大，場(chǎng)協(xié)同性越好。

（2）波紋翅片

研究表明，翅片間距的影響受控于管排數(shù)，翅片間距越小，阻力系數(shù)f越大，而且管排數(shù)對(duì)阻力系數(shù)的影響很小，純銅翅片管，翅片間距對(duì)傳熱的影響忽略不計(jì)，但對(duì)阻力影響較大

（3）百葉窗翅片

采用Fluent軟件模擬雙排管弧形百葉窗翅片片厚、翅片間距、翅片寬度對(duì)換熱量及傳熱j因子的影響，結(jié)果表明，迎風(fēng)側(cè)的強(qiáng)化傳熱程度高于背風(fēng)側(cè)。翅片跨度變化對(duì)總體換熱量幾乎沒(méi)有什么影響，翅片間距變大會(huì)使整體換熱量降低，因?yàn)閾Q熱強(qiáng)度的微弱提高不能補(bǔ)償單位管長(zhǎng)換熱面積的下降所造成的傳熱損失，這說(shuō)明采用小間距薄翅片是一種強(qiáng)化傳熱的措施，但同時(shí)也給帶來(lái)了翅片剛度的下降及管翅間接觸熱阻上升的問(wèn)題。

（4）沖縫片

對(duì)多種沖縫片結(jié)構(gòu)的研究，純銅翅片管廠家，發(fā)現(xiàn)翅片間距對(duì)傳熱和壓降有顯著影響。管排數(shù)為1時(shí)，翅片間距減小傳熱增大。管排數(shù)大于4時(shí)，翅片間距對(duì)傳熱壓降的影響趨勢(shì)相反。渦旋的脫落及渦旋的震蕩效應(yīng)是強(qiáng)化傳熱的本原因。

到目前為止，多數(shù)研究將翅片的結(jié)構(gòu)與管子的存在位置分離開(kāi)來(lái)，沒(méi)有考慮管子存在對(duì)流體背風(fēng)側(cè)的傳熱和流阻影響。目前，還沒(méi)有對(duì)很多因素做很深入的研究。傳統(tǒng)的研究法多以等壁溫假設(shè)為前提，考慮的問(wèn)題往往是相變傳熱部分的管翅換熱器，但實(shí)際的換熱管內(nèi)進(jìn)、出口兩端存在過(guò)冷、過(guò)熱和單相流換熱，產(chǎn)生了注入翅片逆向?qū)岬炔涣棘F(xiàn)象，影響了翅片的整體效率，但目前采用改變翅片結(jié)構(gòu)來(lái)克服這方面不足的研究還為數(shù)不多。人們的研究工作往往來(lái)源于實(shí)際生產(chǎn)，更多的是基于工程的研究，缺乏對(duì)強(qiáng)化傳熱機(jī)理及減阻力學(xué)理論的應(yīng)用，創(chuàng)造性研究少。此外，對(duì)比各種翅片形應(yīng)用場(chǎng)合及傳熱流阻的對(duì)比分析也比較少。

翅片間距、管片相對(duì)位置以及翅片結(jié)構(gòu)決定了過(guò)流空氣的尾跡漩渦，周期與非周期性擾動(dòng)強(qiáng)度，是需要進(jìn)一步深度研究的重要問(wèn)題。

在熱交換器制造上，國(guó)內(nèi)目前還以仿z為主，雖然在整體制造水平上差距不大，但是在模具加工水平和壓制方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的距離。

在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上，國(guó)內(nèi)熱交換器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)較為滯后。國(guó)內(nèi)的管殼式熱交換器標(biāo)準(zhǔn)的z大產(chǎn)品直徑還僅停留在2.5米，而隨著石油化工領(lǐng)域的大型化要求，目前對(duì)管殼式熱交換器直徑已經(jīng)達(dá)到4.5米甚至5米，超出了國(guó)內(nèi)熱交換器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍，使得國(guó)內(nèi)熱交換器設(shè)計(jì)企業(yè)不得不按照美國(guó)TEMA設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

更為嚴(yán)重的是，國(guó)內(nèi)在熱交換器設(shè)計(jì)軟件方面嚴(yán)重滯后，熱交換器設(shè)計(jì)過(guò)程中還不能實(shí)現(xiàn)虛擬制造，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型技術(shù)軟件。由于在熱交換器的相關(guān)工藝計(jì)算、傳熱計(jì)算和振動(dòng)模型的計(jì)算方面缺少大型化在熱交換器產(chǎn)品招標(biāo)過(guò)程中處于不利地位。

純銅翅片管純銅翅片管純銅翅片管純銅翅片管

管翅式熱交換器行業(yè)背景

換熱器是熱力系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，管翅式換熱器是技術(shù)含量高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜的換熱器結(jié)構(gòu)形式，冷、熱流體間壁錯(cuò)流換熱，管內(nèi)走冷媒，管外為空氣。管內(nèi)以相變傳熱為主體，管道一般為多管呈蛇形布置，翅片分為單、雙或多排結(jié)構(gòu)。這種換熱器廣泛的應(yīng)用于石油化工、航空、車(chē)輛、動(dòng)力機(jī)械、空分、深低溫、原子能和宇宙航天等工業(yè)領(lǐng)域。例如，鍋爐熱力系統(tǒng)中的過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、凝氣器、除氧器、給水加熱器、冷卻塔等；金屬冶煉系統(tǒng)中的熱風(fēng)爐、空氣或煤氣預(yù)熱器、廢熱鍋爐等；制冷及低溫系統(tǒng)中的蒸發(fā)器、冷凝器、回?zé)崞鞯?；石油化工工業(yè)中廣泛采用的加熱及冷卻設(shè)備等，制糖工業(yè)和造紙工業(yè)的糖液蒸發(fā)器和紙漿蒸發(fā)器，這些都是熱交換器應(yīng)用的大量實(shí)例。

由于世界上燃煤、石油、資源儲(chǔ)量有限而面臨著能源短缺的局面，各國(guó)都致力與新能源的開(kāi)發(fā)，并積極開(kāi)展預(yù)熱回收及節(jié)能工作，因而熱交換器的應(yīng)用又與能源的開(kāi)發(fā)及節(jié)約有著密切的聯(lián)系。在這一工作中，熱交換器也充當(dāng)著一個(gè)重要的角色，其性能的好壞也直接影響到能源利用的效益。熱交換器作為一種利用能源與節(jié)約能源的有效設(shè)備，在余熱利用、核能利用、太陽(yáng)能利用和地?zé)崮芾玫确矫嬉财鹬匾淖饔谩?/p>

隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源利用、開(kāi)發(fā)的合理性與有效性的要求不斷提高，因而對(duì)熱交換器性能的要求也日益加強(qiáng)。特別是對(duì)熱交換器的研究必須滿足各種特殊情況和苛刻條件的要求，對(duì)它的研究也就顯得更為重要。因此，在熱交換器的生產(chǎn)及研究開(kāi)發(fā)上除了滿足各種必需的工藝條件之外，對(duì)它的綜合性能也提出了更高的要求。

國(guó)內(nèi)外現(xiàn)以生產(chǎn)銷(xiāo)售板式熱交換器、管殼式熱交換器和空冷式熱交換器為主，管翅式熱交換器國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家較少，且與國(guó)外水平相比較，國(guó)內(nèi)熱交換器產(chǎn)業(yè)d的技術(shù)差距在于熱交換器產(chǎn)品的基礎(chǔ)研究和原理研究不夠，尤其是缺乏介質(zhì)物性數(shù)據(jù)，純銅翅片管生產(chǎn)廠家，對(duì)于流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、流動(dòng)狀態(tài)等工作原理研究不足。

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純銅翅片管式換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和改進(jìn)，并采用TESCOR平臺(tái)—換熱器性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)改進(jìn)前后的換熱器的熱力性能進(jìn)行了測(cè)試。提出了強(qiáng)化翅片管式換熱器換熱性能的兩種方法:一種是將低溫工況下易結(jié)霜的換熱器(蒸發(fā)器)翅片管設(shè)計(jì)成變間距翅片結(jié)構(gòu)，使其既增加了管內(nèi)翅片的傳熱面積，又提高了管內(nèi)氣流的流速;另一種是將空調(diào)工況下的換熱器的等螺距內(nèi)螺紋管設(shè)計(jì)成變螺距內(nèi)螺紋管，以增加管內(nèi)氣流的擾動(dòng)，提高傳熱系數(shù)。并對(duì)用這兩種方法改進(jìn)后的換熱器的熱力性能進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明，其傳熱系數(shù)分別提高了9 8%和3 82%。國(guó)內(nèi)外普通且應(yīng)用廣的是間壁式，其它類(lèi)型換熱器的設(shè)計(jì)和計(jì)算常借鑒于間壁式換熱器。對(duì)換熱器的的研究主要集中在如何提高其換熱性能。

銅鋁復(fù)合散熱器是為常見(jiàn)的散熱器類(lèi)型之一，也是j中國(guó)特色的采暖設(shè)備。它與傳統(tǒng)的散熱器不同，純銅翅片管經(jīng)銷(xiāo)，采用“雙水道”方式，盡管散熱器的厚度增加了，但散熱效果卻更加理想。內(nèi)部銅管走水，外部鋁型材散熱，二者相得益彰，使散熱器性能更強(qiáng)，壽命更長(zhǎng)，更受用戶喜愛(ài)。現(xiàn)在，家居采暖圣勞倫斯就來(lái)為大家深度剖析這一采暖神器——銅鋁復(fù)合散熱器。銅鋁復(fù)合散熱器是根據(jù)我國(guó)供暖情況自主研z而成的新型暖氣片，是一種把銅管與鋁翼型材用精密漲壓工藝做成的供暖系統(tǒng)末端散熱元件。走水部分為紫銅管，散熱部分為鋁型材，發(fā)揮二者各自優(yōu)勢(shì)，具備c強(qiáng)的散熱性、抗腐蝕性、裝飾性、廣泛的適用性。其外觀造型多種多樣，顏色豐富多彩，可以滿足不同消費(fèi)者的需求。

散熱排管由散熱管束組成，散熱管由基管和翅片組成。散熱管質(zhì)量決定換熱效果，散熱管排列方式影響空氣阻力，散熱管安裝方式?jīng)Q定承受溫差(熱脹冷縮)能力?？蚣芄潭ㄊ?SRZ型、SRL型、S型)、框架支撐式(GL型、U型)。散熱管直接焊接到框架箱盒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般用于180℃以下熱媒或冷媒;框架支撐式，散熱管穿過(guò)框架多孔板，與連通管(或彎頭)焊接，一般用于180℃以上熱媒。鋼z散熱管(鋼管繞鋼翅片、熱鍍鋅處理)、鋼鋁復(fù)合散熱管(鋼管軋鋁翅片)、銅散熱管(銅管繞銅翅片、搪錫處理)、銅鋁復(fù)合散熱管(銅管軋鋁翅片)、不銹鋼散熱管(不銹鋼管繞不銹鋼翅片、高頻焊)。

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