铝翅片管换热器
来源:创始人 发布时间:2025-12-10
铝翅片管换热器是指使用铝质翅片扩展传热表面的管式换热器。基管(或称“光管”)可以是多种材料,但翅片通常采用铝片,通过专门的工艺与基管紧密结合。
主要类型(按基管与翅片结合工艺分类)
这是区分铝翅片管换热器性能和应用的关键。
1. 套片式(*常见的类型)
工艺:将预冲好孔的铝翅片套在一束基管上,然后用机械胀管或液压胀管的方式,使基管扩张,紧密贴合翅片孔内壁。
特点:
生产效率高,成本相对较低,是空调制冷行业的**主流。
管片间的接触热阻比绕片式小,传热性能好。
翅片孔边缘可加工出翻边(“套环”),既增加强度,又增加了额外的传热面积。
典型应用:家用空调、**空调的蒸发器与冷凝器、冷风机等。
2. 绕片式
工艺:将铝带(或铜铝复合带)在常温或加热状态下,螺旋式地缠绕在基管上,同时利用张力或后续处理使其紧固。
特点:
管片结合牢固,抗振性好。
可以制造很长的连续翅片管。
早期应用较多,部分被套片式取代,但在一些特定工业领域仍有使用。
典型应用:部分工业余热回收装置、工艺气体加热器等。
3. 轧片式/整体翅片管
工艺:这是性能**的一种。使用铝管作为原材料,在**机床上通过滚轧工艺,将管外层的金属材料“挤”出,形成连续的、与基管一体的翅片。基管和翅片是同一种材料。
特点:
管翅一体,零接触热阻,传热效率**。
强度高,耐热冲击和机械振动性能**。
成本**,因为**使用铝材,且加工复杂。
典型应用:对可靠性和效率要求**的领域,如空分设备、压缩机的级间冷却器、高性能电子设备液冷散热器等。
4. 焊片式
工艺:将独立的铝翅片通过钎焊或高频焊接的方式,焊接到基管(可以是钢、铜或不锈钢管)上。
特点:
能实现不同材料管与翅的结合(如不锈钢管+铝翅),结合强度**。
**、**性能好,能承受较高的温度和压力。
工艺复杂,成本高。
典型应用:工程机械、燃气轮机、高温废气余热回收等恶劣工况。
翅片形状(决定空气侧性能)
铝翅片易于加工成各种强化形状,以破坏空气边界层:
平直片:*简单,成本**,但换热性能一般。
波纹片:呈波浪形,增强气流扰动,性能优于平直片,是常见选择。
开窗片(条缝片):在翅片上冲出间断的百叶窗状条缝,能强烈扰乱气流,显著提高换热系数,但风阻也增大,易积尘。广泛用于家用空调冷凝器。
亲水/憎水涂层片:在铝翅片表面涂覆**涂层。亲水涂层可使冷凝水呈膜状流下,减少风阻和“水桥”堵塞,用于蒸发器;憎水涂层则用于防止结霜或结露。
优势与特点
轻量化:铝密度小(约2.7 g/cm³),使得整个换热器重量轻,便于运输和安装。优异的导热性:铝的导热系数高(约237 W/(m·K)),虽然不及铜,但作为翅片材料已非常出色,且性价比高。
易于加工成型:铝延展性好,容易轧制、冲压成各种复杂的强化翅片形状。
耐大气腐蚀:铝在空气中会形成致密的氧化铝保护膜,具有良好的耐大气腐蚀能力。通过表面处理(如阳极氧化、涂层)可进一步增强。
成本效益高:铝是地壳中含量*丰富的金属之一,原材料成本相对较低,加工工艺成熟,使其成为大批量应用的**。局限性
强度与耐温限:纯铝强度较低,高温下会软化。工作温度一般不宜超过250℃(与具体合金和工艺有关),限制了其在某些高温工业领域的应用。
不耐酸碱腐蚀:在酸性或碱性环境中,氧化膜会被破坏,发生腐蚀。不适用于化工腐蚀性气体环境(此时需用不锈钢翅片等)。
与异种基管的电化学腐蚀:当铝翅片与铜管、钢管等不同金属的基管结合时,在潮湿环境中易形成电偶腐蚀(伽凡尼腐蚀),需特别注意防护(如对翅片进行表面处理、在钢管上镀锌等)。
主要应用领域
制冷空调:**的应用市场。几乎所有的家用空调、商用空调的室内外机换热器都采用铜管铝翅片(套片式)。
交通运输:汽车散热器(水箱)、中冷器、汽车空调冷凝器和蒸发器。
工业冷却:空冷器用于冷却工艺流体,是石油、化工、电力行业的关键节能设备。
数据中心与电子散热:服务器冷却用液冷散热器(常为铝轧片管或板翅式结构)。
余热回收:中低温的烟气、废气余热回收装置。
通风与采暖:新风换气机、风机盘管、空气加热机组等。
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