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開裂翅片管散熱器換熱器表面積灰與損耗特點

日期：2021-03-29 02:33:20點擊：91

開裂翅片管散熱器換熱器表面積灰與損耗特點
翅片管散熱器換熱器廣泛運(yùn)用于屋子中央空調(diào)換熱器，傳熱系數(shù)關(guān)鍵集中化在氣體側(cè)。為了更好地減少氣體側(cè)傳熱系數(shù)、提升換熱效，一般選用具備加強(qiáng)構(gòu)造的板翅式來替代平翅片。開裂板翅式根據(jù)中斷表面抑止附面層的提高及其沖條的外緣來加強(qiáng)傳熱，在中央空調(diào)行業(yè)中獲得廣泛運(yùn)用?？墒情_裂翅片管散熱器換熱器在具體運(yùn)作全過程時會因表面沉積粉塵污漬而比較嚴(yán)重危害換熱器特性。因而，文中根據(jù)試驗方式來科學(xué)研究開裂翅片管散熱器換熱器表面的積灰及其損耗特點，剖析不一樣噴粉工作狀況對粉塵沉積量與氣體側(cè)損耗的危害。
1、實驗原理與檢測樣品
1.1實驗原理及設(shè)備
為了更好地可以對換熱器的積塵特點開展科學(xué)研究，試驗臺必須達(dá)到2個規(guī)定:
1)可以完成對換熱器表面粉塵沉積全過程的數(shù)據(jù)可視化，便于觀查換熱器表面粉塵沉積外貌;
2)在試驗全過程中可以精確測量換熱器積塵量并精確測量換熱器積塵前后左右損耗。
依據(jù)上述2個規(guī)定，文中構(gòu)建了換熱器積塵數(shù)據(jù)可視化試驗臺，如圖所示1所顯示。試驗臺包含三個一部分:
1)風(fēng)管系統(tǒng)軟件，用以出示具備一定風(fēng)力的氣旋并正確引導(dǎo)氣旋吹向換熱器樣品;
2)粉塵發(fā)生裝置，用以調(diào)整粉塵質(zhì)量流量以出示具備一定濃度值的煙塵氣旋;
3)數(shù)據(jù)可視化檢測段和秤重設(shè)備，用以拍攝換熱器表面積塵外貌并精確測量換熱器積塵量和積塵前后左右損耗轉(zhuǎn)變。
風(fēng)管系統(tǒng)軟件包含空氣壓縮機(jī)、蒸汽流量計、流量控制閥和通風(fēng)口?？諝鈮嚎s機(jī)和蒸汽流量計用以調(diào)整干氣體的水流量。通風(fēng)口由不銹鋼板材制做，用以正確引導(dǎo)煙塵氣旋吹向換熱器樣品，全長為1200Mm。粉塵發(fā)生裝置包含控制箱、螺旋輸送機(jī)和混和箱。螺旋輸送機(jī)用以出示具備一定質(zhì)量流量的粉塵，原理為:最先在螺旋輸送機(jī)中的螺旋絞龍葉片間事先鋪滿粉塵，隨后根據(jù)操縱螺旋式桿的轉(zhuǎn)速比將螺旋絞龍葉片間的粉塵運(yùn)送到混和箱中，在其中螺旋式桿的轉(zhuǎn)速比由控制箱來操縱，粉塵進(jìn)到混和箱之后將與氣旋混和并產(chǎn)生煙塵氣旋。檢測段包含全透明風(fēng)機(jī)、樣品、電子分析天平、升降平臺、拖盤、海棉和壓差傳感器
樣品根據(jù)全透明風(fēng)機(jī)下的凹形槽置入到風(fēng)管內(nèi)，并置放在拖盤上。拖盤四周刻著深15mm的凹形槽并添充有海棉，根據(jù)風(fēng)管頂著拖盤內(nèi)的海棉來完成檢測段的密封性。拖盤置放于電子分析天平上。升降平臺用以調(diào)整拖盤的升高和降低高寬比，進(jìn)而完成粉塵噴涌全過程和樣品秤重全過程。在檢測段中的樣品前后左右兩邊各自開有一個小圓孔用以安裝壓差傳感器，并根據(jù)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)軟件得到積塵前后左右的損耗數(shù)據(jù)信息。
1.2試驗工作狀況及檢測樣品

噴粉工作狀況主要參數(shù)包含風(fēng)力、噴粉濃度值。噴粉速率依照空調(diào)外機(jī)普遍的風(fēng)力范疇開展選擇，文中選擇的噴粉速率各自為1.0M/s、1.5m/s、2.0M/s、2.3M/s。具體環(huán)境空氣中的粉塵濃度值很低，為了更好地加快粉塵沉積的試驗過程，噴粉濃度值的選擇必須超過具體環(huán)境空氣中的粉塵濃度值，文中選擇噴粉濃度值各自為2.1g/m3、5.7g/m3、10.8G/m3。
依據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB13270—91的要求，文中選用的人力粉塵包括72%的瓷土和28%的碳黑，均值粒度為10μm，粉塵相對密度為2.2×103kg/m3。
檢測樣品選擇管排數(shù)為2、板翅式間隔為1.3毫米的開裂翅片管散熱器換熱器，合乎常見的家庭裝空調(diào)外機(jī)換熱器種類及規(guī)格。
2、數(shù)據(jù)處理方法方式及誤差分析
2.1數(shù)據(jù)處理方法方式
本試驗科學(xué)研究中的風(fēng)力和損耗可立即根據(jù)蒸汽流量計與壓差傳感器的讀值獲得，而噴粉濃度值和粉塵沉積量則必須根據(jù)一定的表達(dá)式測算獲得。
2.2誤差分析
依據(jù)實驗室儀器精密度測算必得試驗全過程中必須剖析的試驗主要參數(shù)差值，如表2所顯示。由MoffatＲJ［MoffatＲJ．Describingtheuncertaintiesinexperimentalresults［J］．ExperimentalThermalandFluidScience，1988，1(1):3-17．］方式剖析獲得各試驗主要參數(shù)差值，包含粉塵沉積量較大差值為±3.4%，損耗較大差值為±5%。
3、試驗結(jié)果與剖析
3.1粉塵沉積遍布現(xiàn)狀分析
粉塵關(guān)鍵沉積在換熱器樣品迎風(fēng)表面，包含板翅式迎風(fēng)眼前緣，尤其是外緣開裂處，還包含換散熱管迎風(fēng)面，而在背風(fēng)面上沉積較少。粉塵在板翅式外緣處沉積是由于煙塵氣旋中的粉塵顆粒物最開始與板翅式迎風(fēng)眼前緣撞擊，粉塵顆粒物與板翅式撞擊幾率擴(kuò)大，進(jìn)而使粉塵非常容易沉積在板翅式迎風(fēng)眼前緣;沉積的粉塵會進(jìn)一步阻擋沉積層向內(nèi)拓寬，推動了粉塵在板翅式迎風(fēng)眼前緣的沉積。此外因為板翅式開裂處表面積大，與粉塵顆粒物觸碰總面積擴(kuò)大，進(jìn)而造成開裂處非常容易沉積粉塵。換散熱管迎風(fēng)表面沉積很多粉塵，關(guān)鍵是由于當(dāng)煙塵氣旋吹向換熱器時，在換散熱管的迎風(fēng)表面存有積垢點，積垢點有益于粉塵顆粒物沉積產(chǎn)生沉積層，造成換散熱管迎風(fēng)面沉積很多粉塵。
3.2風(fēng)力對粉塵沉積量與損耗的危害
圖5得出了當(dāng)噴粉濃度值10.8G/m3時，風(fēng)力對粉塵沉積量與損耗的危害。由圖5(a)得知，伴隨著風(fēng)力擴(kuò)大，粉塵沉積量慢慢擴(kuò)大，另外粉塵沉積量做到平穩(wěn)時需需時間慢慢降低。當(dāng)風(fēng)力由1.0M/s慢慢提升到2.3M/s時，做到平穩(wěn)時的粉塵沉積量提升39.5%～98.4%，所需時間降低了27.8%～56.8%。風(fēng)力對提升粉塵沉積量的功效關(guān)鍵反映在2個層面:

1)風(fēng)力越大，單位時間含有塵氣旋中粉塵顆粒物越多，與板翅式和換散熱管表面產(chǎn)生撞擊沉積的粉塵顆粒物總數(shù)也越大，造成沉積量擴(kuò)大;
2)風(fēng)力越大，煙塵氣旋中的粉塵顆粒物機(jī)械能越大，細(xì)顆粒物越非常容易偏移勢流，進(jìn)而造成粉塵顆粒物與換熱器表面撞擊幾率擴(kuò)大。
由圖5(b)得知，伴隨著風(fēng)力擴(kuò)大，積塵前后左右的氣體側(cè)損耗增長幅度慢慢擴(kuò)大，另外損耗增長幅度做到平穩(wěn)時需需時間慢慢降低。當(dāng)風(fēng)力由1.0M/s慢慢提升到2.3M/s時，做到平穩(wěn)時的氣體側(cè)損耗增長幅度提升了22.9%～93.8%，所需時間降低了33.3%～66.7%。這是由于，在同樣噴粉濃度值下，風(fēng)力越大，粉塵在板翅式和換散熱管表面沉積量越大，粉塵沉積造成煙塵氣旋在換熱器間商品流通空隙減少，煙塵氣旋商品流通摩擦阻力擴(kuò)大，造成換熱器氣體側(cè)損耗增長幅度擴(kuò)大。
3.3噴粉濃度值對粉塵沉積量與損耗的危害
出了當(dāng)風(fēng)力為1m/s時，噴粉濃度值對粉塵。沉積量與損耗的危害。伴隨著噴粉濃度值的擴(kuò)大，換熱器表面粉塵沉積量慢慢擴(kuò)大，另外粉塵沉積量做到平穩(wěn)時需需時間慢慢降低。當(dāng)噴粉濃度值由2.1g/m3慢慢提升到10.8G/m3時，做到平穩(wěn)時的粉塵沉積量提升了9.7%～22.8%，所需時間降低了22.2%～47.6%。這是由于，在同樣風(fēng)力下，噴粉濃度值越大，單位時間內(nèi)穿過板翅式和換散熱管表面粉塵細(xì)顆粒物總數(shù)越多，粉塵顆粒物產(chǎn)生撞擊沉積的幾率越大，進(jìn)而促使粉塵沉積量擴(kuò)大。

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