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開(kāi)裂翅片管散熱器換熱器表面積灰與損耗特點(diǎn)

日期：2021-03-29 02:33:20點(diǎn)擊：87

開(kāi)裂翅片管散熱器換熱器表面積灰與損耗特點(diǎn)
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(lái)替代平翅片。開(kāi)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(lái)加強(qiáng)傳熱，在中央空調(diào)行業(yè)中獲得廣泛運(yùn)用。可是開(kāi)裂翅片管散熱器換熱器在具體運(yùn)作全過(guò)程時(shí)會(huì)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(yàn)方式來(lái)科學(xué)研究開(kāi)裂翅片管散熱器換熱器表面的積灰及其損耗特點(diǎn)，剖析不一樣噴粉工作狀況對(duì)粉塵沉積量與氣體側(cè)損耗的危害。
1、實(shí)驗(yàn)原理與檢測(cè)樣品
1.1實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)備
為了更好地可以對(duì)換熱器的積塵特點(diǎn)開(kāi)展科學(xué)研究，試驗(yàn)臺(tái)必須達(dá)到2個(gè)規(guī)定:
1)可以完成對(duì)換熱器表面粉塵沉積全過(guò)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(yàn)全過(guò)程中可以精確測(cè)量換熱器積塵量并精確測(cè)量換熱器積塵前后左右損耗。
依據(jù)上述2個(gè)規(guī)定，文中構(gòu)建了換熱器積塵數(shù)據(jù)可視化試驗(yàn)臺(tái)，如圖所示1所顯示。試驗(yàn)臺(tái)包含三個(gè)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(cè)段和秤重設(shè)備，用以拍攝換熱器表面積塵外貌并精確測(cè)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(jì)、流量控制閥和通風(fēng)口?？諝鈮嚎s機(jī)和蒸汽流量計(jì)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(zhǎng)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(lái)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(cè)段包含全透明風(fēng)機(jī)、樣品、電子分析天平、升降平臺(tái)、拖盤(pán)、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(pán)上。拖盤(pán)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(pán)內(nèi)的海棉來(lái)完成檢測(cè)段的密封性。拖盤(pán)置放于電子分析天平上。升降平臺(tái)用以調(diào)整拖盤(pán)的升高和降低高寬比，進(jìn)而完成粉塵噴涌全過(guò)程和樣品秤重全過(guò)程。在檢測(cè)段中的樣品前后左右兩邊各自開(kāi)有一個(gè)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(yàn)工作狀況及檢測(cè)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(kāi)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(yàn)過(guò)程，噴粉濃度值的選擇必須超過(guò)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(guó)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(duì)密度為2.2×103kg/m3。
檢測(cè)樣品選擇管排數(shù)為2、板翅式間隔為1.3毫米的開(kāi)裂翅片管散熱器換熱器，合乎常見(jiàn)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(yàn)科學(xué)研究中的風(fēng)力和損耗可立即根據(jù)蒸汽流量計(jì)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(cè)算獲得。
2.2誤差分析
依據(jù)實(shí)驗(yàn)室儀器精密度測(cè)算必得試驗(yàn)全過(guò)程中必須剖析的試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(kāi)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(kāi)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(huì)進(jìn)一步阻擋沉積層向內(nèi)拓寬，推動(dòng)了粉塵在板翅式迎風(fēng)眼前緣的沉積。此外因?yàn)榘宄崾介_(kāi)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(kāi)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(shí)，在換散熱管的迎風(fēng)表面存有積垢點(diǎn)，積垢點(diǎn)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(duì)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(shí)，風(fēng)力對(duì)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(shí)需需時(shí)間慢慢降低。當(dāng)風(fēng)力由1.0M/s慢慢提升到2.3M/s時(shí)，做到平穩(wěn)時(shí)的粉塵沉積量提升39.5%～98.4%，所需時(shí)間降低了27.8%～56.8%。風(fēng)力對(duì)提升粉塵沉積量的功效關(guān)鍵反映在2個(gè)層面:

1)風(fēng)力越大，單位時(shí)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(shì)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(zhǎng)幅度慢慢擴(kuò)大，另外損耗增長(zhǎng)幅度做到平穩(wěn)時(shí)需需時(shí)間慢慢降低。當(dāng)風(fēng)力由1.0M/s慢慢提升到2.3M/s時(shí)，做到平穩(wěn)時(shí)的氣體側(cè)損耗增長(zhǎng)幅度提升了22.9%～93.8%，所需時(shí)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(zhǎng)幅度擴(kuò)大。
3.3噴粉濃度值對(duì)粉塵沉積量與損耗的危害
出了當(dāng)風(fēng)力為1m/s時(shí)，噴粉濃度值對(duì)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(shí)需需時(shí)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(shí)，做到平穩(wěn)時(shí)的粉塵沉積量提升了9.7%～22.8%，所需時(shí)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(shí)間內(nèi)穿過(guò)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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