“H”型調節閥應用于鋼制高頻焊翅片管散熱器的幾個問題

趙鵬帥

【摘要】“H”型調節閥把關斷閥和溫控閥的功能集成在一個閥上，專用于下進下出散熱器。有些初裝修工程會采用價格比較低廉的鋼制高頻焊翅片管散熱器和“H”型調節閥來降低成本。本文從“H”型調節閥應用于鋼制高頻焊翅片管散熱器的2個安裝方案出發，先通過試驗的方法找出方案1存在的問題，確定方案1中的“H”型調節閥和散熱器不能直接連接，所以采用方案2 的型式，并就試驗存在的“H”型調節閥與散熱器及PB管材的接頭配套等其它問題進行分析并提出解決方法。再通過散熱器罩長度及散熱器接口位置改變對散熱效果影響的分析，確定散熱器型式調整后不會減少散熱量，從實際和理論上說明了做法的可行性，希望能為工程技術人員提供一些有益的建議。

【關鍵詞】“H”型調節閥，鋼制翅片管散熱器，散熱量

一、引言

現在的分戶計量住宅供暖系統中，采用雙管散熱器時，通常為充分利用家用電器、照明燈具和人體等自由熱量，通常是在每一組散熱器上同時安裝溫控閥和關斷閥來進行自動或手動的控制，隨著人們對室內環境的要求越來越高，尤其是在自己裝修住宅的時候，往往會根據自己意愿改換散熱器，所以有些初裝修的住宅項目會改用價格比較低廉的鋼制高頻焊翅片管散熱器（以下稱翅片管散熱器）以及采用“H”型調節閥取代原設計的散熱器進出水管上的關斷閥和溫控閥，這樣在滿足使用功能的同時還可以降低成本，也方便了業主自行裝修。但是在實際安裝的過程中，有幾個需要注意的方面。

二、概述

2.1 “H”型調節閥是把關斷閥和溫控閥的功能集成在一個閥上，具有結構緊湊、體積小的特點。專用于下進下出散熱器，適用于單管或雙管系統，可以達到調節、關斷、泄水的功能，內部結構中無彈性密封元件，滲漏機會小，通過縱向旁通管針型閥可精確設定散熱器進水比例。其工作原理如下圖：

2.2 翅片管散熱器以高頻焊翅片管為換熱元件，進行不同型式排列后將其兩側連接，形成串聯或并聯的流通型式，并為美觀和增強換熱在整體上加罩形成散熱器。高頻焊翅片管就是在鋼管上纏繞鋼帶，并在纏繞同時利用高頻焊接將鋼帶焊在鋼管上，從而消除了冷纏繞時存在的接觸熱阻，提高換熱效果。翅片管散熱器進出水管連接比較靈活，可同側連接、異側上進下出、異側下進下出連接，也可以兩組串聯。安裝“H”型調節閥時，翅片管散熱器進出水管必須為下進下出。

三、實際應用

在某住宅工程實際安裝中，工程中期原設計散熱器改為翅片管散熱器，閥門采用“H”型調節閥，在第一步的樣板安裝時，根據H”型調節閥的型式確定采用同側下進下出翅片管散熱器，對于翅片管散熱器和“H”型調節閥的安裝型式，施工時設計了2種連接型式來選擇：

方案1如圖2所示，依據圖集標準圖集選用臥式同側下進下出翅片管散熱器。

因方案2中散熱器罩尺寸需相應加大，故先按方案1進行試驗。由散熱器廠家進行制作加工，下面就針對方案1的試驗進行一些分析。

四、試驗分析

4.1 方案1：

方案1翅片管散熱器樣品在安裝之前依據規范用工作壓力的1.5 倍作水壓試驗，合格后與“H”型調節閥現場安裝，產生如下問題：

4.1.1 依據標準圖集，同側下進下出型翅片管對流散熱器的接口中心距為80mm， 而“H”型調節閥接口中心距50mm，不能直接連接；

4.1.2 “H”型調節閥上端和散熱器為外螺紋管件連接，與散熱器的外螺紋管口不能直接連接；

4.1.3 “H”型調節閥下端接口為夾緊式連接件，連接PB管后進行壓力試驗時發生漏水，

4.2 分析解決

4.2.1 對于以上翅片管散熱器和“H”型調節閥接口中心距不一致以及連接時不配套產生的問題，一般可以采用增加彎頭等管件和不同管材轉換接頭來解決。但在室內因窗口位置翅片管散熱器安裝高度受限，過高會影響美觀，同時為了方便安裝及維修，又要保證“H”型調節閥下端管道盡量長，通過現場安裝發現增加轉換管件后不能滿足以上要求，故翅片管散熱器及PB管與“H”型調節閥中間無法安裝轉換管件，必須直接連接。

4.2.2 在直接連接的情況下，在翅片管散熱器制作加工時發現散熱器接口中心距如果小于80mm，由于方案1圖中1、2位置鋼板和鋼管的阻擋，外側管道必須彎曲，完成后管口不能保證水平，但是由于“H”型調節閥上端兩個接口水平且中心距離50mm，管口不水平也就不能滿足安裝要求，故散熱器與“H”型調節閥采用方案2圖所示的安裝型式，散熱器罩長度加長，為了方便加工，最后確定散熱器罩相應加長50mm。

4.2.3 對于“H”型調節閥上端連接件與翅片管散熱器接口都是外螺紋管口的問題，因“H”型調節閥上端連接螺母不可拆卸，相對而言，散熱器便于調整，可在散熱器接口處先截除一段管道，然后在方案2圖所示1、2位置焊接內螺紋管接頭，來達到安裝要求，內螺紋接頭焊接要求垂直平整，間距保持與管間距相同。

4.2.4 對于“H”型調節閥與PB管連接的問題，由于本工程采暖管道采用有阻氧層的聚丁烯（PB）管道，“H”型調節閥下端為鋁塑管、PEX等塑料管通用夾緊式接連接件，為可拆卸件，所以提供PB管樣品給“H”型調節閥廠家對管件進行配套，在不剝離阻氧層的情況下進行連接。

4.2.5 同時由于“H”型調節閥下距離有限，為了方便安裝，散熱器支管采用直管型PB管材，與水平埋地管采用三通連接。依據圖集在地面墊層施工時預留散熱器接頭施工槽，等散熱器連接后，用同材料將地面作平。（下轉第頁）

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五、翅片管散熱器罩長度增加對散熱效果的影響分析

5.1 散熱器的散熱原理：根據傳熱學原理，散熱器的放熱過程是自然對流換熱。靠近散熱器外表面的空氣由于接觸受熱，使其密度變小而產生浮升力，熱空氣上升，散熱器下部和旁邊的冷空氣則流進補充并同樣被加熱和上升。

5.2 散熱器罩對散熱效果的影響主要是對空氣流動阻力的影響，所以必須保證被加熱的空氣的正常對流循環，依據已有研究，散熱器罩型式變化對散熱量的影響主要是罩高及罩的開口形式這兩個方面。當罩高增加時，罩內流速增加輻度較大，而罩內空氣平均溫度變化不大，這樣，當忽略罩內的邊側熱損失時，根據罩內熱平衡方程，散熱器的散熱量和罩高的平方根成正比。而罩的開口形式（上下）實際是影響了形成自然壓頭的高度值，因此也影響了由此煙囪效應提高的換熱量。

5.3 而本項目中只改變了翅片管散熱器罩的長度，罩高及開口型式均未變化，所以對散熱量的影響較小。

六、翅片管散熱器接口位置變化對散熱效果的影響分析

6.1對流換熱基本計算式為：

Q=αF（tb—tn）=αF△t

式中Q為換熱量；α為換熱系數；tb為散熱器的外表面溫度；tn 為室內空氣溫度；△t為散熱器外表面與室內空氣之溫度差；F為散熱器的外表面面積.

6.2 對于翅片管散熱器外表面面積F，從上式可以看出，在其它條件相同時，散熱器外表面傳給空氣的熱量Q與它的面積F成正比。而接口位置變化使連接管道有所增長，即傳熱面積F增加，自然對流換熱就相應增加，但是管道增加量較小，所以對自然對流換熱增加相對較小。

七、總結

7.1 “H”型調節閥應用于翅片管散熱器時，如果安裝高度受限，散熱器可以根據“H”型調節閥調整進出水接口間距，以便和“H”型調節閥直接連接。

7.2 翅片管散熱器接口調整時，因兩接口位置及加工工藝的限制，如方案1，可能要增加散熱器罩長度。

7.3 “H”型調節閥與翅片管散熱器接口不配套時，可以調整散熱器接口管件；與采暖管材連接時，應選擇合適的“H”型閥連接配件。

7.4 翅片管散熱器型式如方案2做調整后，雖然散熱器罩長度及接口位置變化，但散熱量不會因此減少。

參考文獻：

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