探究減小散熱器及供熱系統阻力問(wèn)題
1998年5月14日,"推廣應用住宅建設新技術(shù)新產(chǎn)品"由建設部發(fā)布,文件提出“依據節能的要求,積極發(fā)展節能輕型散熱器,提高散熱器的金屬熱強度值、散熱效率。注重散熱器的功能使用與裝飾效果的統一,增強散熱器的裝飾性"。此后,隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展,各種新產(chǎn)品諸如銅鋁、鑄鋁等復合散熱器、鋼制柱式和板式以及鋁制防腐等各種各樣、風(fēng)格各異的散熱器接踵而至。

然而卻也將因此付出“代價(jià)”,由于“美”的需要,散熱器便變的搖曳“多姿”起來(lái),“多姿”便意味著(zhù)更多的彎頭;而為了滿(mǎn)足晾掛的需要,鋼管散熱器的管也變的苗條了許多,小水道帶來(lái)的散熱器內部橫豎水道的連接口變的更加小,兩個(gè)因素相加,直接帶來(lái)的是流速的上升與局部阻力的增加,散熱器總體阻力的增加也就必然了。北京散熱器廠(chǎng)由此而引起了一些在設計、安裝中應注意的新問(wèn)題,而這些問(wèn)題目前還沒(méi)有引起足夠的重視:

1) 以前所用的諸如鑄鐵散熱器,其阻力系數較小,設計時(shí)室內采暖系統資用壓頭一般采用1~1.5米水柱,使用新型的散熱器后,這樣的資用壓頭是否還合理;
2) 如果在原來(lái)用鑄鐵散熱器的采暖系統中用戶(hù)自己用上述新型散熱器來(lái)替換鑄鐵散熱器,由于新型散熱器的阻力較大,將會(huì )造成替換后散熱量降低而導致室內采暖效果達不到要求;
3) 目前新建住宅基本上是具有共用立管的室內雙管系統,有的用戶(hù)為了美觀(guān),往往把衛生間的散熱器更換為浴室專(zhuān)用的散熱器。由于浴室用散熱器與臥室、客廳的散熱器不是同一型號,阻力系數差別較大,也容易造成衛生間過(guò)熱或溫度達不到要求。
因此有必要研究目前這些新型散熱器的阻力大小以及其基本規律,以對采暖系統的設計、散熱器制造提供一些參考依據。

對一般散熱器而言,當散熱器的流量大于250kg/h以后,散熱器的局部阻力系數基本上保持平衡,換言之,此時(shí)散熱器局部阻力構件進(jìn)入了紊流粗糙區,此時(shí),阻力系數基本上只和管壁條件有關(guān),而與散熱器內水流速的大小基本無(wú)關(guān),趨于穩定。

通過(guò)一系列實(shí)驗,可以看出:在同等流量下,管徑小的、串聯(lián)的、連接口小的,阻力相對大些,這些是符合流體力學(xué)一般規律的。
整個(gè)散熱器的阻力主要由兩部分組成,一是橫水道及其與豎水道連接處的阻力,另一就是豎水道的阻力。隨著(zhù)片數的增加,如果每片的流量保持不變的話(huà),阻力顯然是增加的,但在定流量情況下,由于,片數增加,便使得每一片的流量降低,流速也相應降低,由ΔPE-F=ξ,因為管道特性本身沒(méi)有發(fā)生變化,所以阻力系數變化不大,而阻力關(guān)系與流速關(guān)系呈二次方的關(guān)系發(fā)生變化,而片數的增加,對一個(gè)并聯(lián)系統來(lái)說(shuō),反而會(huì )降低整個(gè)散熱器的阻力,因而從4柱開(kāi)始發(fā)生在柱數增加的情況下,散熱器整體阻力發(fā)生下降的趨勢是符合上面理論分析的。
新型散熱器,雖然增加了功能使用與裝飾效果的統一,增強了散熱器的裝飾性,但其阻力問(wèn)題卻必須引起重視。特別是鋼制散熱器中的搭接焊散熱器,必須注意在其搭接口上下功夫,增加橫豎水管之間的連接口尺寸,宜采用平面搭接的方法。

北京散熱器廠(chǎng)減小散熱器及供熱系統阻力可以從以下幾方面考慮:
1) 在供熱系統設計時(shí),盡量減少串聯(lián)設計,特別減少鋼制搭接焊散熱器、鋼制板型散熱器等大阻力散熱器的直接串聯(lián);
2) 做好橫水管的連接口,盡量讓其與系統管道配套,減少因管道突然縮小而帶來(lái)的損失;
3) 做好散熱器散熱量、阻力、材料使用量之間的協(xié)調工作,加大管徑意味著(zhù)更多的材料,但同時(shí)由于有更多的流體與散熱器壁面接觸,加快了熱量傳遞的速度,這需要在實(shí)際使用中做好協(xié)調工作。 

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