“H”型調(diào)節(jié)閥應(yīng)用于鋼制高頻焊翅片管散熱器的幾個(gè)問題

趙鵬帥

【摘要】“H”型調(diào)節(jié)閥把關(guān)斷閥和溫控閥的功能集成在一個(gè)閥上，專用于下進(jìn)下出散熱器。有些初裝修工程會(huì)采用價(jià)格比較低廉的鋼制高頻焊翅片管散熱器和“H”型調(diào)節(jié)閥來降低成本。本文從“H”型調(diào)節(jié)閥應(yīng)用于鋼制高頻焊翅片管散熱器的2個(gè)安裝方案出發(fā)，先通過試驗(yàn)的方法找出方案1存在的問題，確定方案1中的“H”型調(diào)節(jié)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(yàn)存在的“H”型調(diào)節(jié)閥與散熱器及PB管材的接頭配套等其它問題進(jìn)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(duì)散熱效果影響的分析，確定散熱器型式調(diào)整后不會(huì)減少散熱量，從實(shí)際和理論上說明了做法的可行性，希望能為工程技術(shù)人員提供一些有益的建議。

【關(guān)鍵詞】“H”型調(diào)節(jié)閥，鋼制翅片管散熱器，散熱量

一、引言

現(xiàn)在的分戶計(jì)量住宅供暖系統(tǒng)中，采用雙管散熱器時(shí)，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(shí)安裝溫控閥和關(guān)斷閥來進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)的控制，隨著人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求越來越高，尤其是在自己裝修住宅的時(shí)候，往往會(huì)根據(jù)自己意愿改換散熱器，所以有些初裝修的住宅項(xiàng)目會(huì)改用價(jià)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(diào)節(jié)閥取代原設(shè)計(jì)的散熱器進(jìn)出水管上的關(guān)斷閥和溫控閥，這樣在滿足使用功能的同時(shí)還可以降低成本，也方便了業(yè)主自行裝修。但是在實(shí)際安裝的過程中，有幾個(gè)需要注意的方面。

二、概述

2.1 “H”型調(diào)節(jié)閥是把關(guān)斷閥和溫控閥的功能集成在一個(gè)閥上，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小的特點(diǎn)。專用于下進(jìn)下出散熱器，適用于單管或雙管系統(tǒng)，可以達(dá)到調(diào)節(jié)、關(guān)斷、泄水的功能，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中無彈性密封元件，滲漏機(jī)會(huì)小，通過縱向旁通管針型閥可精確設(shè)定散熱器進(jìn)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(jìn)行不同型式排列后將其兩側(cè)連接，形成串聯(lián)或并聯(lián)的流通型式，并為美觀和增強(qiáng)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(shí)利用高頻焊接將鋼帶焊在鋼管上，從而消除了冷纏繞時(shí)存在的接觸熱阻，提高換熱效果。翅片管散熱器進(jìn)出水管連接比較靈活，可同側(cè)連接、異側(cè)上進(jìn)下出、異側(cè)下進(jìn)下出連接，也可以兩組串聯(lián)。安裝“H”型調(diào)節(jié)閥時(shí)，翅片管散熱器進(jìn)出水管必須為下進(jìn)下出。

三、實(shí)際應(yīng)用

在某住宅工程實(shí)際安裝中，工程中期原設(shè)計(jì)散熱器改為翅片管散熱器，閥門采用“H”型調(diào)節(jié)閥，在第一步的樣板安裝時(shí)，根據(jù)H”型調(diào)節(jié)閥的型式確定采用同側(cè)下進(jìn)下出翅片管散熱器，對(duì)于翅片管散熱器和“H”型調(diào)節(jié)閥的安裝型式，施工時(shí)設(shè)計(jì)了2種連接型式來選擇：

方案1如圖2所示，依據(jù)圖集標(biāo)準(zhǔn)圖集選用臥式同側(cè)下進(jìn)下出翅片管散熱器。

因方案2中散熱器罩尺寸需相應(yīng)加大，故先按方案1進(jìn)行試驗(yàn)。由散熱器廠家進(jìn)行制作加工，下面就針對(duì)方案1的試驗(yàn)進(jìn)行一些分析。

四、試驗(yàn)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(jù)規(guī)范用工作壓力的1.5 倍作水壓試驗(yàn)，合格后與“H”型調(diào)節(jié)閥現(xiàn)場安裝，產(chǎn)生如下問題：

4.1.1 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集，同側(cè)下進(jìn)下出型翅片管對(duì)流散熱器的接口中心距為80mm， 而“H”型調(diào)節(jié)閥接口中心距50mm，不能直接連接；

4.1.2 “H”型調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥下端接口為夾緊式連接件，連接PB管后進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)發(fā)生漏水，

4.2 分析解決

4.2.1 對(duì)于以上翅片管散熱器和“H”型調(diào)節(jié)閥接口中心距不一致以及連接時(shí)不配套產(chǎn)生的問題，一般可以采用增加彎頭等管件和不同管材轉(zhuǎn)換接頭來解決。但在室內(nèi)因窗口位置翅片管散熱器安裝高度受限，過高會(huì)影響美觀，同時(shí)為了方便安裝及維修，又要保證“H”型調(diào)節(jié)閥下端管道盡量長，通過現(xiàn)場安裝發(fā)現(xiàn)增加轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)閥中間無法安裝轉(zhuǎn)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(shí)發(fā)現(xiàn)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(cè)管道必須彎曲，完成后管口不能保證水平，但是由于“H”型調(diào)節(jié)閥上端兩個(gè)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(diào)節(jié)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(yīng)加長50mm。

4.2.3 對(duì)于“H”型調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥上端連接螺母不可拆卸，相對(duì)而言，散熱器便于調(diào)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(nèi)螺紋管接頭，來達(dá)到安裝要求，內(nèi)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(duì)于“H”型調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)閥廠家對(duì)管件進(jìn)行配套，在不剝離阻氧層的情況下進(jìn)行連接。

4.2.5 同時(shí)由于“H”型調(diào)節(jié)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(jù)圖集在地面墊層施工時(shí)預(yù)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(zhuǎn)第頁）

（上接第頁）

五、翅片管散熱器罩長度增加對(duì)散熱效果的影響分析

5.1 散熱器的散熱原理：根據(jù)傳熱學(xué)原理，散熱器的放熱過程是自然對(duì)流換熱?？拷崞魍獗砻娴目諝庥捎诮佑|受熱，使其密度變小而產(chǎn)生浮升力，熱空氣上升，散熱器下部和旁邊的冷空氣則流進(jìn)補(bǔ)充并同樣被加熱和上升。

5.2 散熱器罩對(duì)散熱效果的影響主要是對(duì)空氣流動(dòng)阻力的影響，所以必須保證被加熱的空氣的正常對(duì)流循環(huán)，依據(jù)已有研究，散熱器罩型式變化對(duì)散熱量的影響主要是罩高及罩的開口形式這兩個(gè)方面。當(dāng)罩高增加時(shí)，罩內(nèi)流速增加輻度較大，而罩內(nèi)空氣平均溫度變化不大，這樣，當(dāng)忽略罩內(nèi)的邊側(cè)熱損失時(shí)，根據(jù)罩內(nèi)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(shí)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(yīng)提高的換熱量。

5.3 而本項(xiàng)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(duì)散熱量的影響較小。

六、翅片管散熱器接口位置變化對(duì)散熱效果的影響分析

6.1對(duì)流換熱基本計(jì)算式為：

Q=αF（tb—tn）=αF△t

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

6.2 對(duì)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(shí)，散熱器外表面?zhèn)鹘o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(duì)流換熱就相應(yīng)增加，但是管道增加量較小，所以對(duì)自然對(duì)流換熱增加相對(duì)較小。

七、總結(jié)

7.1 “H”型調(diào)節(jié)閥應(yīng)用于翅片管散熱器時(shí)，如果安裝高度受限，散熱器可以根據(jù)“H”型調(diào)節(jié)閥調(diào)整進(jìn)出水接口間距，以便和“H”型調(diào)節(jié)閥直接連接。

7.2 翅片管散熱器接口調(diào)整時(shí)，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(diào)節(jié)閥與翅片管散熱器接口不配套時(shí)，可以調(diào)整散熱器接口管件；與采暖管材連接時(shí)，應(yīng)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(diào)整后，雖然散熱器罩長度及接口位置變化，但散熱量不會(huì)因此減少。

參考文獻(xiàn)：

[1] 05K405 新型散熱器選用與安裝[S].

[2] GB50242-2002建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3] 京01SSB1 新建集中供暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)和施工試用圖集[S].