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片式散熱器冷卻效果直接影響到運(yùn)行中的變壓器油及固體絕緣材料的熱老化進(jìn)度，通過(guò)分析論證，介紹片式散熱器規(guī)格及布置結(jié)構(gòu)的選擇利用CFD對(duì)變壓器用散熱器進(jìn)行溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬,在單一變量原則下,改變散熱器片數(shù)、通道油量分布、削肩角度等結(jié)構(gòu).通過(guò)對(duì)溫度場(chǎng)的模擬,將不同結(jié)構(gòu)的模擬結(jié)果與原結(jié)構(gòu)模擬結(jié)果進(jìn)行比較,表明隨著片數(shù)的增加,散熱器的總散熱量也在增加,但是增加量在逐漸減弱;其次,改變通道油量分布在一定程度上總散熱量都在增加,但是中間窄兩邊寬結(jié)構(gòu)有更好的散熱能力;在片式散熱器上沖壓出渦流發(fā)生器，在自然對(duì)流下，強(qiáng)化散熱器散熱。采用數(shù)值模擬的方法分析渦發(fā)生器長(zhǎng)度、寬度、擺放角度、散熱片間距及擺放位置對(duì)散熱片散熱量及對(duì)流換熱系數(shù)的影響。由于散熱片厚1mm，考慮到實(shí)際加工工藝，最后選擇渦發(fā)生器長(zhǎng)13．5mm、寬5mm、高3mm，與空氣來(lái)流方向夾角為30°，兩散熱片對(duì)應(yīng)位置渦發(fā)生器夾角60°時(shí)。兩散熱片同側(cè)渦發(fā)生器向空氣入口方向移動(dòng)50mm時(shí)，可使散熱片散熱量提高15．71％。供暖的翅片式散熱器的生產(chǎn)大國(guó)和使用大國(guó),總體來(lái)說(shuō)市面上翅片式散熱器的類型很多,從材質(zhì)上分有鋼制、鑄鐵、鋁制、銅質(zhì)和塑料的5種,從形式上分有柱型、板型、翼型、柱翼型、板翼型、扁管型、串片型、翅片管型、對(duì)流型、復(fù)合型、組合型等。而翅片式散熱器與節(jié)能環(huán)保聯(lián)系到一起是當(dāng)前全世界都很關(guān)注的大問(wèn)題。而像像北京等一些大城市甚至要建筑節(jié)能65%。我國(guó)目前的采暖能耗很大,約為發(fā)達(dá)國(guó)家的3倍,新型翅片式散熱器的節(jié)能應(yīng)引起高度重視。

從翅片式散熱器水容量上看,水容量與散熱量的比值小的翅片式散熱器節(jié)能。水容量小,加熱、6061鋁板片式散熱器效率輸送循環(huán)能耗少小,升溫快,效率高,節(jié)能。鋼串片、鋼制翅片管對(duì)流翅片式散熱器、銅管對(duì)流翅片式散熱器的水容量小,節(jié)能。目前有的推出大水道的翅片式散熱器是一種誤導(dǎo),它不節(jié)能。

從翅片式散熱器的高度及組裝片數(shù)上看,片不太高、組裝片數(shù)少的翅片式散熱器,有利更好散熱、節(jié)能。柱型翅片式散熱器的柱數(shù)不宜太多,一邊2柱、3柱較好,柱數(shù)太多反而不節(jié)能。柱數(shù)多了,各柱不能充分散熱。 從接管方式上看,上進(jìn)下出的好。有時(shí)下面兩邊進(jìn)出散熱量會(huì)降低20%�，F(xiàn)流行集中下進(jìn)下出,為隱藏管道,其翅片式散熱器內(nèi)部水流為上進(jìn)下出,對(duì)散熱量影響不大(約5%)。 建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)保溫好,門(mén)窗密封隔熱性好的室內(nèi)可少用翅片式散熱器,節(jié)能。在翅片式散熱器的墻上安裝一塊隔熱板,能減少墻體傳

熱的損失,節(jié)能。裝翅片式散熱器罩不節(jié)能,會(huì)降低散熱量15%--25%。 從翅片式散熱器的外表涂層上看,傳統(tǒng)的涂銀粉漆會(huì)降低散熱量約10%,而涂漆能提高散熱量,節(jié)能。復(fù)合型翅片式散熱器由于兩種金屬熱膨脹系數(shù)不同,其復(fù)合面熱阻增加,會(huì)降低散熱量,不利節(jié)能。內(nèi)防腐涂料導(dǎo)熱性差,影響散熱,不利節(jié)能。內(nèi)防腐涂料工藝復(fù)雜,生產(chǎn)環(huán)保性差;使用中涂料可能剝落,影響熱媒水質(zhì)。

從材質(zhì)上看,導(dǎo)熱性好的散熱快,熱效率高,相對(duì)就節(jié)能。各種材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)高低排序?yàn)?銅、鋁合金、鑄鋁、鋼、鑄鐵、不銹鋼、塑料。從熱效率看,銅的最好,鋁的次之,鋼的也好,塑料的最差。 從金屬熱強(qiáng)度指標(biāo)看,數(shù)字高的節(jié)能。金屬熱強(qiáng)度是翅片式散熱器在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試工況下,每單位溫度下單位質(zhì)量金屬的散熱量,單位是W/KG℃,它是一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),反映出節(jié)材、節(jié)能性。不同材質(zhì)、形式翅片式散熱器的金屬熱強(qiáng)度值不同,鑄鐵0.3-0.4.鋼制0.8-1.0以上,鋁制1-3以上,顯然,鋁的最好,鋼次之,鑄鐵的最差。

從生產(chǎn)條件上看,工藝簡(jiǎn)單,機(jī)械化,自動(dòng)化程度高,能耗少的產(chǎn)品節(jié)能。鑄鐵翅片式散熱器生產(chǎn)工藝復(fù)雜,總的能耗高,鋼制翅片式散熱器生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單,機(jī)械化,自動(dòng)化程度高,總的耗能低,成本低。 有人說(shuō),現(xiàn)行供暖系統(tǒng)的堿性水質(zhì)是影響鋁制翅片式散熱器的“原罪”之一,這說(shuō)法不妥、不科學(xué)、不客觀。鋁制翅片式散熱器的致命弱點(diǎn)是最怕堿性水腐蝕,這是由于其金屬性所致,在中學(xué)的理論化學(xué)課中都已學(xué)習(xí)知曉,難道就忘了嗎?把它定位鋁制翅片式散熱器的發(fā)展之“罪”!對(duì)任何材料都應(yīng)用其長(zhǎng)避其短,對(duì)鋁制翅片式散熱器明確是使用條件:只適用于PH=5—8的中性熱鎳水。抓住這根本點(diǎn),就能處理各種情況:對(duì)北方大多使用的鍋爐直供水,PH=10—12,不能用,二對(duì)其經(jīng)熱交換后的二次供熱水PH=5—8,可用;對(duì)南方、北方使用燃?xì)獗趻鞝t的獨(dú)立供暖系統(tǒng),中性水PH=5—8,可用。對(duì)于超過(guò)此范圍熱水,只能采用水道為銅的、不銹鋼的或者是鋼和復(fù)合型鋁制翅片式散熱器,具有涂料內(nèi)腐蝕的鋁制翅片式散熱器也可用,但不保險(xiǎn)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水品提高,采暖范圍正在不斷擴(kuò)大,原來(lái)多不采暖的南方,也普遍增加了采暖需求。現(xiàn)在是翅片式散熱器市場(chǎng)的大好時(shí)期,在鑄鋁翅片式散熱器迅猛發(fā)展正好趕上這佳期。我國(guó)鋁制翅片式散熱器3年來(lái)得發(fā)展歷程,大致可以分為兩個(gè)階段: 第一階段是單純鋁制翅片式散熱器,1976年—1998年,包括壓鑄鋁翅片式散熱器漏水,遭遇冷落。經(jīng)歷了23年漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程,逐漸提高了人們認(rèn)識(shí),進(jìn)而有突出得變化發(fā)展。

第二階段是防腐型鋁制翅片式散熱器,1999年至今。從頻繁漏水事故中,人們終于明確的認(rèn)識(shí)到,鋁制翅片式散熱器最怕堿性水腐蝕,這正是我國(guó)北方絕大多數(shù)使用的大鍋爐直供熱水呈堿性所致 安裝恒溫控制閥,能調(diào)控室溫,節(jié)約能源20%以上,安裝恒溫閥,宜選用散熱快,熱效率高的翅片式散熱器,否則調(diào)控不靈,難達(dá)恒溫目的。

削肩角度在0°~10°范圍內(nèi)可以增加總散熱量.通過(guò)對(duì)散熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)散熱器內(nèi)部溫度場(chǎng)進(jìn)行研究,研究結(jié)果可為變壓器用散熱器的設(shè)計(jì)提供參考.片式散熱器冷卻變壓器具有散熱效率高,散熱能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),其繞組和油的溫升直接影響了變壓器的絕緣性能,因此對(duì)變壓器繞組和油的溫升進(jìn)行研究具有十分重要的意義。現(xiàn)有的繞組和油的溫升計(jì)算方法較為復(fù)雜,計(jì)算誤差相對(duì)較大。為了簡(jiǎn)化計(jì)算量,提高計(jì)算效率,避免復(fù)雜過(guò)程,提出了一種片式散熱器冷卻變壓器繞組和油的溫升工程計(jì)算方法,在分析了變壓器的發(fā)熱散熱過(guò)程基礎(chǔ)上,對(duì)片式散熱器冷卻變壓器繞組對(duì)油的平均溫升（銅油溫差）、油平均溫升、油頂層溫升、6061鋁板片式散熱器效率繞組平均溫升等進(jìn)行計(jì)算,將工程計(jì)算的結(jié)果與變壓器廠測(cè)得的結(jié)果做對(duì)比,驗(yàn)證了該工程算法的可行性 片式散熱器的散熱能力直接影響變壓器的安全運(yùn)行和使用壽命,強(qiáng)化片式散熱器散熱能力的研究受到了廣泛的關(guān)注.以油浸式自冷變壓器片式散熱器為研究對(duì)象,在分析各種強(qiáng)化換熱方法的原理及強(qiáng)化效果的基礎(chǔ)上,總結(jié)了近年來(lái)關(guān)于提高片式散熱器散熱能力方法的研究成果,最后指出了有待解決的問(wèn)題和未來(lái)的研究方向