第二章散熱器第五講

1、第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備l 第一節(jié)第一節(jié) 散散 熱熱 器器l一、散熱器的工作原理一、散熱器的工作原理l 1、散熱器的定義：、散熱器的定義：l 是通過熱媒把熱源的是通過熱媒把熱源的 熱量傳遞給室內(nèi)的熱量傳遞給室內(nèi)的 一種散熱設(shè)備。一種散熱設(shè)備。l 2、工作原理、工作原理：l 通過散熱器的散熱使室內(nèi)的通過散熱器的散熱使室內(nèi)的 得得失失熱量達(dá)到平衡，從而維持熱量達(dá)到平衡，從而維持l 房間需要的空氣溫度，達(dá)到供暖的目的。房間需要的空氣溫度，達(dá)到供暖的目的。l 3、散熱器的傳熱過程：、散熱器的傳熱過程： （三個過程）（三個過程）l 熱媒與內(nèi)表面的對流換熱熱媒與內(nèi)表面的對流換熱l

2、 內(nèi)表面?zhèn)鬟f到外表面的導(dǎo)熱過程內(nèi)表面?zhèn)鬟f到外表面的導(dǎo)熱過程l 外表面與室內(nèi)空氣的熱交換通過對流和熱輻射外表面與室內(nèi)空氣的熱交換通過對流和熱輻射l 第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備l 第一節(jié)第一節(jié) 散散 熱熱 器器l一、散熱器的工作原理一、散熱器的工作原理l 4、提高散熱器散熱能力的關(guān)鍵：、提高散熱器散熱能力的關(guān)鍵：l 在于減少外表面的熱阻，增強(qiáng)外表面的換熱強(qiáng)度。在于減少外表面的熱阻，增強(qiáng)外表面的換熱強(qiáng)度。l 5、提高散熱器散熱能力的措施：、提高散熱器散熱能力的措施：l 在外表面加肋片以增加散熱器面積；在外表面加肋片以增加散熱器面積；l 提高壁面溫度提高壁面溫度-即提高熱媒溫度

3、；即提高熱媒溫度；l 增大空氣流速。增大空氣流速。l 6、散熱器的散熱量計算公式：、散熱器的散熱量計算公式：l Q K A ( tpj tn )l K-散熱器的傳熱系數(shù)散熱器的傳熱系數(shù) w / (m2 ) l A-散熱器的傳熱面積散熱器的傳熱面積 m2l tpj-散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，散熱器內(nèi)熱媒平均溫度， 。第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備l 第一節(jié)第一節(jié) 散散 熱熱 器器二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： 按照其加工制作材質(zhì)不同按照其加工制作材質(zhì)不同， 分為：鑄鐵型、鋼制型和其他材料散熱器。分為：鑄鐵型、鋼制型和其他材料散熱器。 按其結(jié)構(gòu)形式不同，按其結(jié)構(gòu)形式不同， 分

4、為：管型、柱型、翼型和版型等。分為：管型、柱型、翼型和版型等。 按其傳熱方式不同，按其傳熱方式不同， 分為：分為：對流型對流型（對流換熱占總散熱量的（對流換熱占總散熱量的60%以上）以上） 和和輻射型輻射型（輻射換熱占（輻射換熱占50%以上）。以上）。 第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備l 第一節(jié)第一節(jié) 散散 熱熱 器器二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： （一）鑄鐵散熱器（一）鑄鐵散熱器 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 用生鐵澆筑而成。用生鐵澆筑而成。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)-具有結(jié)構(gòu)簡單、耐腐蝕、使用壽命長、造價較低具有結(jié)構(gòu)簡單、耐腐蝕、使用壽命長、造價較低 等，長期以來被廣泛應(yīng)用。等，長期以來被廣泛應(yīng)用

5、。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)-其承壓能力低，金屬耗量大，安裝和運(yùn)輸勞動繁重。其承壓能力低，金屬耗量大，安裝和運(yùn)輸勞動繁重。 分類分類: 有有 柱型柱型 和和 翼型翼型 兩種。兩種。第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備l 第一節(jié)第一節(jié) 散散 熱熱 器器二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： （一）鑄鐵散熱器（一）鑄鐵散熱器 A、柱型散熱器、柱型散熱器: 定義定義: 是呈單片的柱狀連通體是呈單片的柱狀連通體.每片各有幾個中空的立柱每片各有幾個中空的立柱, 立柱上下端相互連通立柱上下端相互連通,可根據(jù)需要的散熱器面積把可根據(jù)需要的散熱器面積把 若干單片組合成一組若干單片組合成一組. 分類分類: M-13

6、2 、二柱、二柱700型、四柱型、四柱640型、四柱型、四柱813型等型等.M132型散熱器型散熱器:是以寬度為是以寬度為132mm命名命名,結(jié)構(gòu)特性結(jié)構(gòu)特性: 兩邊為柱狀兩邊為柱狀,中間有波中間有波浪形的縱向肋片浪形的縱向肋片. 柱型散熱器的規(guī)格按柱型散熱器的規(guī)格按高度命名高度命名,優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)-是傳熱性能較好是傳熱性能較好,比較美觀比較美觀,耐腐蝕耐腐蝕,表面光滑易清除灰塵表面光滑易清除灰塵, 每片散熱面積小每片散熱面積小,易組合成需要的散熱面積易組合成需要的散熱面積;缺點(diǎn)缺點(diǎn)-是組對接口多是組對接口多,組裝較費(fèi)力組裝較費(fèi)力,承壓能力較低承壓能力較低.第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的

7、散熱設(shè)備l 第一節(jié)第一節(jié) 散散 熱熱 器器二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： （一）鑄鐵散熱器（一）鑄鐵散熱器 B、翼型散熱器、翼型散熱器: 可分為圓翼型和長翼型兩種可分為圓翼型和長翼型兩種.l 下圖為圓翼型下圖為圓翼型: l 結(jié)構(gòu)形式為管型結(jié)構(gòu)形式為管型,外面帶許多圓型肋片外面帶許多圓型肋片.下圖是下圖是長翼散熱器長翼散熱器- 外殼上帶有許多豎向肋片的長方體外殼上帶有許多豎向肋片的長方體,內(nèi)部為扁盒空間內(nèi)部為扁盒空間.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 制作工藝簡單、制作工藝簡單、 抗腐蝕性強(qiáng)、抗腐蝕性強(qiáng)、 價格低價格低、散熱面積大、散熱面積大、 接口少、組對快接口少、組對快.缺點(diǎn)缺點(diǎn): 肋片間距小、肋片間距小、

8、 易積灰難清潔、易積灰難清潔、 外形不太美觀，外形不太美觀， 此外單個散熱器面積較大，此外單個散熱器面積較大， 不易組合成需要的散熱面積不易組合成需要的散熱面積二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： （二）鋼制散熱器二）鋼制散熱器: 按照結(jié)構(gòu)形式分為按照結(jié)構(gòu)形式分為: 柱式、扁管式、板式和串片式等柱式、扁管式、板式和串片式等. 1 、鋼制、鋼制 柱型柱型 散熱器散熱器: 結(jié)構(gòu)型式與鑄鐵柱型相似結(jié)構(gòu)型式與鑄鐵柱型相似.l 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 傳熱性能較好傳熱性能較好,l 承壓能力較高承壓能力較高,l 表面光滑易清掃積灰表面光滑易清掃積灰l 缺點(diǎn)缺點(diǎn): 制造工藝復(fù)雜制造工藝復(fù)雜,l 造價較高造價較高,l 對

9、水質(zhì)要求高對水質(zhì)要求高,l 易腐蝕易腐蝕,l 故使用年限短故使用年限短.（七片組合體）（七片組合體）二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： （二）鋼制散熱器（二）鋼制散熱器: 按照結(jié)構(gòu)形式分為柱式、扁管式、板式和串片式等按照結(jié)構(gòu)形式分為柱式、扁管式、板式和串片式等. 2、鋼制、鋼制 扁管式扁管式 散熱器散熱器:l 由數(shù)根矩形扁管疊加焊接由數(shù)根矩形扁管疊加焊接l 成排管成排管,再與兩端聯(lián)箱形成再與兩端聯(lián)箱形成l 水流通道水流通道.l（a)單板式單板式:見右圖見右圖: l該形式版面溫度較高該形式版面溫度較高,l 有較大的輻射強(qiáng)度有較大的輻射強(qiáng)度.（a)單板式單板式 （b）單板帶對流片）單板帶對流片

10、見右圖見右圖: 鋼制扁管式散熱器中鋼制扁管式散熱器中的第二種的第二種其換熱特性其換熱特性: 對流片內(nèi)形成對對流片內(nèi)形成對 流空氣柱流空氣柱, 正面的輻射散熱外正面的輻射散熱外, 背面還有很大部分背面還有很大部分 的對流換熱的對流換熱. （b）單板帶對流片）單板帶對流片對流片對流片二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： （二）鋼制散熱器（二）鋼制散熱器: 按照結(jié)構(gòu)形式分為柱式、扁管式、板式和串片式等按照結(jié)構(gòu)形式分為柱式、扁管式、板式和串片式等. 3、鋼制板式散熱器、鋼制板式散熱器: 是由是由1.2或或1.5mm厚的冷軋鋼板沖壓成型厚的冷軋鋼板沖壓成型,由面板、背板、由面板、背板、 對流片、進(jìn)出口接

11、頭等部分組成對流片、進(jìn)出口接頭等部分組成,其流通斷面呈圓弧或其流通斷面呈圓弧或 梯形梯形.對流片對流片二、散熱器的類型：二、散熱器的類型： （二）鋼制散熱器（二）鋼制散熱器: 按照結(jié)構(gòu)形式分為柱式、扁管式、板式和串片式等按照結(jié)構(gòu)形式分為柱式、扁管式、板式和串片式等. 4、閉式鋼串片對流散熱器、閉式鋼串片對流散熱器: 是用聯(lián)箱連通兩根平行管是用聯(lián)箱連通兩根平行管,并在鋼管外面串上許多彎邊并在鋼管外面串上許多彎邊 長方形肋片而成長方形肋片而成.優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 體積小、重量輕、體積小、重量輕、 承壓能力高承壓能力高,缺點(diǎn)缺點(diǎn): 串片與鋼管的連串片與鋼管的連接處易松動接處易松動,造成接造成接觸不良觸不良,

12、從而影響傳從而影響傳熱效果熱效果.彎邊肋片彎邊肋片聯(lián)箱聯(lián)箱平行管平行管第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備l 第一節(jié)第一節(jié) 散散 熱熱 器器 (三三)、其它材質(zhì)散熱器：、其它材質(zhì)散熱器： 1、陶瓷散熱器、陶瓷散熱器、 2、 混凝土板式散熱器、混凝土板式散熱器、 3、鋁制散熱器、鋁制散熱器、 4、塑料散熱器等非金屬材料塑料散熱器等非金屬材料.三、鋼制與鑄鐵散熱器對比：三、鋼制與鑄鐵散熱器對比： 1、鋼制金屬耗量小、鋼制金屬耗量小; 鑄鐵金屬耗量大鑄鐵金屬耗量大, 2 、鋼制水容量小、鋼制水容量小,熱穩(wěn)定性差熱穩(wěn)定性差; 鑄鐵水容量大鑄鐵水容量大,熱穩(wěn)定性好熱穩(wěn)定性好, 3 、鋼制外

13、形美觀整潔、鋼制外形美觀整潔, 外表面可以噴刷各種顏色的油漆和外表面可以噴刷各種顏色的油漆和 圖案圖案,起裝飾美化作用起裝飾美化作用; 4 、鋼制高度較小、鋼制高度較小,占地面積小占地面積小,易于布置易于布置; 5 、鋼制比鑄鐵承壓能力高、鋼制比鑄鐵承壓能力高, 鋼制工作壓力在鋼制工作壓力在0.6MPa以上以上; 鑄鐵工作壓力在鑄鐵工作壓力在0.4MPa以下以下; 6 、鋼制易受腐蝕、鋼制易受腐蝕, 使用壽命比鑄鐵短使用壽命比鑄鐵短; 7 、鋼制熱水采暖系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行除氧、鋼制熱水采暖系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行除氧, 而鑄鐵不需要除氧；而鑄鐵不需要除氧； 8 、非采暖期養(yǎng)護(hù)方法不同、非采暖期養(yǎng)護(hù)方法不同, 鋼制要

14、用滿水養(yǎng)護(hù)鋼制要用滿水養(yǎng)護(hù) 而而 鑄鐵不需要鑄鐵不需要.第二章第二章 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備l 第二節(jié)第二節(jié) 散熱器的選擇計算散熱器的選擇計算一、散熱器的選擇一、散熱器的選擇l (一一)對散熱器的要求對散熱器的要求l 1 、熱工性能好、熱工性能好l A 、衡量指標(biāo)、衡量指標(biāo)-傳熱系數(shù)是衡量散熱器熱工性能好壞的傳熱系數(shù)是衡量散熱器熱工性能好壞的l 重要指標(biāo)重要指標(biāo);l 熱工性能熱工性能好好-散熱器的傳熱系數(shù)散熱器的傳熱系數(shù)大大;l 熱工性能熱工性能差差-散熱器的傳熱系數(shù)散熱器的傳熱系數(shù)小小;l l第二節(jié)第二節(jié) 散熱器的選擇計算散熱器的選擇計算l一、散熱器的選擇一、散熱器的選擇l (

15、一一)對散熱器的要求對散熱器的要求l 1 、熱工性能好、熱工性能好l B 、散熱方式的對比、散熱方式的對比:l 散熱器外表面向室內(nèi)散熱的方式主要是散熱器外表面向室內(nèi)散熱的方式主要是 對流對流和和 熱輻射熱輻射,l 對流方式散熱時對流方式散熱時:l -會造成室溫不均勻會造成室溫不均勻,往往上下溫差過大往往上下溫差過大,而且灰塵而且灰塵l 隨空氣對流隨空氣對流,衛(wèi)生條件較差衛(wèi)生條件較差.l 輻射方式散熱時輻射方式散熱時:l -由于輻射的直接作用由于輻射的直接作用,可以提高室內(nèi)物體和圍護(hù)結(jié)可以提高室內(nèi)物體和圍護(hù)結(jié)l 構(gòu)內(nèi)表面的溫度構(gòu)內(nèi)表面的溫度,使生活和工作區(qū)的溫度均勻適宜使生活和工作區(qū)的溫度均勻適

16、宜, l 增加了人體的舒適感增加了人體的舒適感.l第二節(jié)第二節(jié) 散熱器的選擇計算散熱器的選擇計算l一、散熱器的選擇一、散熱器的選擇l (一一)對散熱器的要求對散熱器的要求l 2、金屬熱強(qiáng)度大、金屬熱強(qiáng)度大-（成本高低）（成本高低）l A 、定義、定義-是指散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度是指散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度l 差差1 、質(zhì)量為、質(zhì)量為1Kg散熱器金屬散熱器金屬,單位時間所單位時間所l 散出的熱量散出的熱量,稱為金屬熱強(qiáng)度稱為金屬熱強(qiáng)度.l B、計算公式、計算公式:l q K / G W / Kgl q-散熱器的金屬熱強(qiáng)度散熱器的金屬熱強(qiáng)度 W / Kgl K-散熱器的傳熱系

17、數(shù)散熱器的傳熱系數(shù) W / m2l G-單位散熱面積金屬的質(zhì)量單位散熱面積金屬的質(zhì)量 Kg / m2l l由上述公式可知由上述公式可知: q值越大值越大,金屬耗量小金屬耗量小,成本低成本低;l q值越小值越小,金屬耗量大金屬耗量大,成本高成本高;l第二節(jié)第二節(jié) 散熱器的選擇計算散熱器的選擇計算l一、散熱器的選擇一、散熱器的選擇l (一一)對散熱器的要求對散熱器的要求l 3、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、具有一定的機(jī)械強(qiáng)度, 且且 價格便宜價格便宜l A 、應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和較高的承壓能力、應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和較高的承壓能力;l B 、加工制造工藝簡單、加工制造工藝簡單,價格便宜價格便宜,經(jīng)久耐用經(jīng)

18、久耐用;l C 、規(guī)格尺寸應(yīng)適應(yīng)不同類型的建筑物的安裝使用要求、規(guī)格尺寸應(yīng)適應(yīng)不同類型的建筑物的安裝使用要求;l D 、規(guī)格應(yīng)便于組合成所需要的散熱面積、規(guī)格應(yīng)便于組合成所需要的散熱面積;l E 、結(jié)構(gòu)尺寸要小、結(jié)構(gòu)尺寸要小,少占用房間的面積和空間少占用房間的面積和空間.l 4 、易清掃、易清掃,且且 外觀美好外觀美好l 散熱器表面光滑散熱器表面光滑,不易積灰不易積灰,便于清掃便于清掃, 外形與色澤美觀外形與色澤美觀,l 易與室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào)易與室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào).l第二節(jié)第二節(jié) 散熱器的選擇計算散熱器的選擇計算l一、散熱器的選擇一、散熱器的選擇l (二二)散熱器的選擇散熱器的選擇:l 能完全滿足上述能完全滿足上述四種四種要求的散熱器實(shí)際上很難選到要求的散熱器實(shí)際上很難選到.l 1 、選擇原則、選擇原則:l 選用時一定要從實(shí)際出發(fā)選用時一定要從實(shí)際出發(fā),本著經(jīng)濟(jì)、適用、耐用、本著經(jīng)濟(jì)、適用、耐用、l 美觀的原則美觀