鋼鋁復(fù)合翅片管加工工藝及結(jié)構(gòu)特點

一、鋼鋁復(fù)合翅片管概述：

鋼鋁復(fù)合翅片管其加工工藝由鋁管與銅管先加工成雙金屬復(fù)合管，再經(jīng)機械冷軋，利用鋁管的物理特性，制成以鋼管為芯的管與冷軋成的鋁翅片緊密結(jié)合為一體的翅片管。鋼鋁復(fù)合翅片管散熱器廣泛應(yīng)用于在采暖空調(diào)工程中進(jìn)行濕式冷卻時易排除翅片外表面凝結(jié)水，在干燥加熱及其它熱交換場合不易結(jié)塵、結(jié)垢。有很多用戶都會覺得安裝好了鋼制板式散熱器可室溫感覺還是不達(dá)標(biāo)，這是很多冬季采暖用戶所擔(dān)憂的問題。

二、鋼鋁復(fù)合翅片管特點：

1.具有結(jié)合緊密，熱阻小，傳熱性能好；

2. 強度高、流動損失小；

3. 防腐蝕性能強，在長期冷熱工情況下不易變形、工作壽命長。

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翅片管指的是水暖，就是利用壁掛爐或者鍋爐加熱循環(huán)水，再通過管材鏈接到暖氣片，終通過暖氣片將適宜的溫度輸出，形成室內(nèi)溫差，后進(jìn)行熱循環(huán)使整個室內(nèi)溫度均勻上升。暖氣片作為現(xiàn)代生活的采暖設(shè)備有著獨特的魅力。鑄鐵暖氣片已經(jīng)逐步退出了市場舞臺，鋼制暖氣片、銅鋁復(fù)合散熱器等新型暖氣片無論從材質(zhì)上還是制作工藝上都優(yōu)于鑄鐵散熱器，成為市場上主流的暖氣片。實踐證明：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。

翅片管分為水暖和氣暖，暖氣片指的是水暖，就是利用壁掛爐或者鍋爐加熱循環(huán)水，再通過管材鏈接到暖氣片，終通過暖氣片將適宜的溫度輸出，形成室內(nèi)溫差，后進(jìn)行熱循環(huán)使整個室內(nèi)溫度均勻上升。而氣暖則是在制熱設(shè)備（鍋爐）中加熱經(jīng)過水處理設(shè)備處理過的水，翅片管使其蒸發(fā)，采用蒸發(fā)的水蒸氣來通過暖氣片給房間供熱。接觸焊也是密接的方式之一，為避免焊的過程中管子變形，一般要插入芯軸。

水蒸氣在暖氣片中以對流的形式將熱量傳給暖氣片，暖氣片通過自身的導(dǎo)熱，將熱量從內(nèi)壁傳到外壁，外壁以對流的方式加熱空間的空氣，同時以輻射的形式加熱空間中包含的壁（墻體，家具，人體等），使房間的溫度升高到一定的溫度。目前，暖氣片類型繁復(fù)，消費者大可從戶型特色、小區(qū)供暖環(huán)境、自己的偏好動身，挑選左右逢源的暖氣片。不只外觀精美、散熱，報價也不貴，十分合適家庭用戶運用，采暖作用會。銅管鋁翅片管，其與板翅式換熱器中的翅片進(jìn)行比較的話，那么肯定是有區(qū)別的。

暖氣片溫度不會超過下面水管里走的熱水的溫度。雖然是新技術(shù)，但是也要遵照熱 傳遞的原理和能量守恒定律：受熱物體的溫度不會高于熱源的溫度。否則能量將不再守恒，顯然這是不可能的。暖氣片的溫度多會達(dá)到和管里的熱水一樣的溫度，不會超過熱水的溫度。實際中暖氣片要向周圍空間散熱，也就不會達(dá)到下面水管里熱水的溫度。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，因為，其在空氣中容易被氧化腐蝕。

有的買家會問：那暖氣片能比水溫低多少呢？即為，把銅管漲大，以便將鋁翅片漲壓到銅管上，從而，來得到銅管鋁翅片管。這個問題隨機性因素很多，不好確定。和室溫、屋子空間大小、是否嚴(yán)密不易散熱有很大關(guān)系。如果室溫低、屋子空間大、并且密封不好容易散熱，那暖氣片熱量會大量輻射到周圍空間，導(dǎo)致暖氣片比水的溫度低很多。此種暖氣片用水少，只需要熱水經(jīng)過一根直通的管子，不需要熱水在整個片體中循環(huán)。

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銅鋁復(fù)合翅片管換熱器是在傳統(tǒng)的列管式換熱器的基礎(chǔ)上，應(yīng)用強化傳熱理論及換熱管獨特的波峰與波谷的設(shè)計，使換熱器的性能有了重大突破。它繼承了列管式換熱器堅固、耐用、安全、可靠等優(yōu)點，同時又克服了其換熱能力差、易結(jié)垢等特點。

介質(zhì)流經(jīng)波節(jié)管時，在管內(nèi)外產(chǎn)生明顯擾動，阻斷邊界層增厚，強化了傳熱，提高了傳熱效率；波節(jié)管特殊的結(jié)構(gòu)形狀，在介質(zhì)作用下可產(chǎn)生低頻微振，具有較強的自潔作用，不易結(jié)垢；而且具有熱應(yīng)力自動補償功能，無須加設(shè)膨脹節(jié)；因為，銅管鋁串片暖氣片中，其銅管是為暖氣管，并在銅管上穿上鋁制的翅片，再通過機械等手段，將銅管漲大，從而使兩者緊密結(jié)合在一起。波節(jié)管換熱器的熱、體積小、性能穩(wěn)定、安全可靠等特點，使其廣泛應(yīng)用于城市集中供熱、電廠、石油、化工、輕工、制藥等行業(yè)及民用建筑的熱水供應(yīng)及供暖系統(tǒng)。

水冷式冷凝器是以水作為冷卻介質(zhì)，靠水的溫升帶走冷凝熱量。水冷式冷凝器具有傳熱、結(jié)構(gòu)緊湊的特點。目前，由于水資源短缺，水冷式冷凝器中使用的冷卻水普遍循環(huán)使用，其主要缺點是需要設(shè)置專門的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，初投資高，水處理費用大。常用的水冷式冷凝器有臥式殼管式、立式殼管式和套管式等型式。對于銅管鋁翅片管的標(biāo)識，如果出現(xiàn)了25×3的話，那么其具體的，是指翅片管的厚度和高度這兩個尺寸參數(shù)。

在大中型空調(diào)制冷裝置及工業(yè)制冷中一般均采用水冷式冷凝器，其中又以殼管式冷凝器常用。在殼管式冷凝器中，制冷劑通常在管外冷凝，水在管內(nèi)流動。目前使用的殼管式冷凝器有光管管束與滾壓低翅片管（即螺旋管）兩種。一般，氨用臥式殼管式冷凝器多采用光管管束，氟里昂冷凝器多采用滾壓低翅片管。傳熱性能翅片管的傳熱性能與翅片和管子間的接觸熱阻有關(guān)，而接觸熱阻取決于二者之間的接觸壓力。

鋼制翅片管地位無可取代 目前，鋼制翅片管的市場前景是非常廣闊的。鋼制翅片管的優(yōu)勢在于其比較環(huán)保，而且造價相對低，相應(yīng)的市場價格也低，能為普通大眾所接受。雖然目前市場上正在興起并逐漸推廣的銅鋁復(fù)合產(chǎn)品性能比較優(yōu)越，但銅畢竟為有色，受國家宏觀調(diào)控政策的影響，價格浮動較大，導(dǎo)致銅鋁復(fù)合翅片管的造價過高，大部分消費者無力承擔(dān)。這類產(chǎn)品也只能是針對某一的消費群體而生產(chǎn)，只能占有一小塊市場，而無法達(dá)到終普及的，而且根據(jù)銅鋁復(fù)合翅片管的發(fā)熱原理，我國的供熱質(zhì)量普遍不高也在一定程度上影響了銅鋁復(fù)合翅片管功能的發(fā)揮。對不銹鋼鋁翅片管中的不銹鋼，如果將其與碳鋼這一材質(zhì)進(jìn)行比較的話，那么，是有哪些優(yōu)點呢。

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換熱器是工業(yè)傳熱過程中必不可少的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于一切業(yè)領(lǐng)域中，尤其是化、冶金、動力、交通、航空、航天等部門。近年來，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。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 ， 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。8、室內(nèi)管網(wǎng)年久失修，管內(nèi)銹垢堵塞，會嚴(yán)重影響熱水循環(huán)，造成室內(nèi)溫度上不去，尤以一樓影響z大。

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，較高的機械強度，良好的耐腐蝕性和導(dǎo)熱性。翅片管的翅片部分各項系數(shù)詳情介紹1，翅片管的翅片效率翅片表面的溫度分布是不均勻的，管內(nèi)熱流放熱時，從翅跟到翅端的溫度逐漸降低。鋁及鋁合金不僅滿足了這些要求，而且具有延性和抗拉強度隨溫度的降低而提高的特性，所以在世界各國的緊湊式換熱器中，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，通過合金化和熱處理可以達(dá)到結(jié)構(gòu)鋼的強度。鋁制換熱器運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毒性。用鋁做成的換熱器，不用過于擔(dān)心時間長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 屈服強度高，耐沖壓，加工成型的過程比較方便。

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，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)到材料的強度極限時，對厚度較小的鋼帶會失去穩(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?？梢哉f翅片根部起皺是螺旋翅片管的通病。翅片根部起皺會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.，并給清洗帶來麻煩。銅管鋁翅片與普通的鋁翅片，這兩個進(jìn)行比較的話，那么在缺點上，是為銅管鋁翅片使用了銅和鋁這兩種材料，而鋁翅片只有鋁材料，所以后者能夠節(jié)約材料費用。

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的翅片，然后用人工或機械方法，按一定的翅片間距，靠過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。由于套裝工藝簡單，技術(shù)要求不高，所用設(shè)備價格低廉，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，翅片管對質(zhì)量的要求主要有三點: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。一般來說，螺旋翅片和套裝翅片對前兩點都比較容易保證，但第三點卻常常出現(xiàn)問題。這些管子的致命缺點也正是這一點。節(jié)省維修費用很多進(jìn)口設(shè)備的部件設(shè)計也有不足之處，我們對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，如軋蓋機。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，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(簡稱高翅管)，冷擠壓翅片管是用厚壁管連續(xù)通過多組擠壓輥，經(jīng)擠壓軋制，在變成薄壁管的過程中，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翅片管的使用年限。高翅 片 軋 管機軋制的翅片管，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、翅片厚度等可通過調(diào)節(jié)軋管機工作狀態(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?？偟膩碚f，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，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，目前國內(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)。銅管鋁翅片管的制造工藝，其具體來講的話，是先將銅管和鋁翅片進(jìn)行松套配合，然后是進(jìn)行機械或液壓漲管。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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