一種新型結構熱水型散熱器

摘 要：傳統熱水型散熱器在制造過程中焊接工藝復雜，焊接工作量大，且散熱器出現故障時檢修困難，本文提出一種新型結構的熱水型散熱器，該散熱器結構簡單，維修方便，大大降低了焊接工作量，焊接難度以及故障率。

關鍵詞：散熱器；空氣加熱機組；新型結構

空氣加熱機組主要用于煤礦企業冬季礦井送熱風，調節井口作業溫度以達到防凍目的專業設備，其中，散熱器是空氣加熱機組的核心部件，傳統熱水型散熱器是由進出口法蘭、翅片管、兩端管板、上下頂板以及彎頭組成，其中一組散熱器是由數行翅片管并聯而成，每行翅片管都是通過彎頭連接翅片管端的作用將其串聯起來，其換熱方式為：外接熱源通過進口法蘭流經翅片管，通過彎頭的串聯作用，熱水在散熱器內走數個回程經回水管道排出，室外冷風通過散熱器充分換熱后輸送至用戶。

1 傳統熱水型散熱器加工時的弊端

傳統熱水型散熱器在加工時存在以下弊端：

1）由于兩翅片管端間距較小，在焊接彎頭和翅片管端時存在較大難度；

2）每臺散熱器彎頭數量較多，焊接過程工作量較大；

3）故障率較高，由于彎頭一般采用銅材料制作，彎頭彎曲程度較大，材質較軟容易破損，且一個彎頭出現問題便會影響整個散熱器的水循環，設備檢修極其不方便。

2 新型結構熱水型散熱器介紹

該新型結構散熱器取消了原有散熱器翅片管端彎頭的連接方式，采用儲水槽的連接方式來實現散熱器水循環。如下圖所示（圖1）：

圖中：1-回水出口管道、2-散熱器槽型管板、3-管板左側蓋板、4-隔板、5-熱水進口管道、6-左側儲水槽、7-翅片管、8-散熱器頂/底板、9-管板右側蓋板、10-右側儲水槽、11-熱水進口法蘭、12-回水出口法蘭； → 表示水循環方向。

如圖1所示為新型結構熱水型散熱器：該新型結構散熱器與傳統結構散熱器都共經過4次水循環后排出。該散熱器取消了原有的翅片管端彎頭的連接方式，采用儲水槽的連接方式代替，將翅片管兩端的散熱器管板加工成槽型板，并在槽形板里從上到下焊接數塊隔板，再在槽形板上端面焊接蓋板，使其組裝成數個小型儲水槽，并在最上端儲水槽處接入熱水進口管道，最下端儲水槽處接入回水出口管道。

外接熱源經熱水進口管道，流入左側儲水槽中，水槽中的熱水在推動力作用下流經數根翅片管后進入右側儲水槽中完成第一次水循環前半部分，熱水推動力作用下逆向流經數根翅片管進入左側第二個儲水槽完成一次完整的水循環，并以此類推，熱水經過數次循環后經回水出口管道排出。

3 新型結構熱水型散熱器的優勢

3.1 散熱器制作成本方面

以某一型號傳統散熱器為例，連接彎頭市場價為16元/個，一臺空氣加熱機組有3組散熱器，每組散熱器彎頭數量為126個，彎頭焊接人工費約為1350元/組，所以就彎頭焊接方面單臺機組成本價約為：

126×16×3+1350×3=10098元

而同種型號的新型結構散熱器（圖1）可以看出，該散熱器共需10塊隔板，每塊隔板重量約為2.5Kg，鋼板單價4500元/t，隔板焊接人工費為300元/組，所以就隔板焊接方面單臺機組成本價位：

10×2.5×4500×0.001+300×3=1012.5元

所以，在同種型號的空氣加熱機組中，新型結構散熱器的單臺機組比傳統散熱器在制作成本方面可節約：

10098-1012.5=9085.5元

3.2 散熱器制作難易程度方面

相同制熱量的加熱機組，市面上傳統散熱器彎頭間距只有28mm左右，焊接難度大，焊接工藝復雜，對焊縫要求極高，而一組散熱器有一百多個彎頭，勞動強度大，即浪費時間，又浪費成本。而新型結構熱水型散熱器無需在狹小的空間內焊接幾百個彎頭，只需在管板兩端焊接幾塊鋼板即可實現水循環，焊接難度大大降低，且制作簡單，節約工時。

3.3 散熱器故障率方面

傳統散熱器彎頭材料一般采用銅質材料，而銅材料質軟，在散熱器使用過程中極易出現破損故障，繼而影響整個水循環。而新型結構熱水型散熱器焊接鋼板簡單方便，且鋼板面積較大，沒有彎曲產生的應力，有效解決了因彎頭損壞一個彎頭而影響整個水循環的弊端，大大降低故障率。

4 結論

改進后的新型結構熱水散熱器已經在我公司車間完成制作，制作難度大大降低，經濟效益極其顯著，而且該散熱器結構堅固穩定性高，大大減少散熱器故障率，有效減少后期維護檢修費用在散熱器制作行業極具推廣價值。

該新型熱水型散熱器已在晉煤集團恒源礦井口取得運用，使用效果好，至今尚無故障報告。近年內本新型熱水型散熱器將在各大礦持續推廣使用，該制造工藝方法會在散熱器制造行業進行推廣。

參考文獻：

[1] 候利紅.空氣加熱機組在礦井井口空氣加熱中的應用[J].山西能源與節能，2009（5）：54-55.

[2] 趙崴娜.空氣加熱室設備選型及布置[J].內蒙古煤炭經濟，2010（5）：61，51.

作者簡介：

彭麟朝（1988-），男，山西晉城人，2011年畢業于太原理工大學現代科技學院機械設計制造及其自動化專業，助理工程師。