一种新型结构热水型散热器

摘 要：传统热水型散热器在制造过程中焊接工艺复杂，焊接工作量大，且散热器出现故障时检修困难，本文提出一种新型结构的热水型散热器，该散热器结构简单，维修方便，大大降低了焊接工作量，焊接难度以及故障率。

关键词：散热器；空气加热机组；新型结构

空气加热机组主要用于煤矿企业冬季矿井送热风，调节井口作业温度以达到防冻目的专业设备，其中，散热器是空气加热机组的核心部件，传统热水型散热器是由进出口法兰、翅片管、两端管板、上下顶板以及弯头组成，其中一组散热器是由数行翅片管并联而成，每行翅片管都是通过弯头连接翅片管端的作用将其串联起来，其换热方式为：外接热源通过进口法兰流经翅片管，通过弯头的串联作用，热水在散热器内走数个回程经回水管道排出，室外冷风通过散热器充分换热后输送至用户。

1 传统热水型散热器加工时的弊端

传统热水型散热器在加工时存在以下弊端：

1）由于两翅片管端间距较小，在焊接弯头和翅片管端时存在较大难度；

2）每台散热器弯头数量较多，焊接过程工作量较大；

3）故障率较高，由于弯头一般采用铜材料制作，弯头弯曲程度较大，材质较软容易破损，且一个弯头出现问题便会影响整个散热器的水循环，设备检修极其不方便。

2 新型结构热水型散热器介绍

该新型结构散热器取消了原有散热器翅片管端弯头的连接方式，采用储水槽的连接方式来实现散热器水循环。如下图所示（图1）：

图中：1-回水出口管道、2-散热器槽型管板、3-管板左侧盖板、4-隔板、5-热水进口管道、6-左侧储水槽、7-翅片管、8-散热器顶/底板、9-管板右侧盖板、10-右侧储水槽、11-热水进口法兰、12-回水出口法兰； → 表示水循环方向。

如图1所示为新型结构热水型散热器：该新型结构散热器与传统结构散热器都共经过4次水循环后排出。该散热器取消了原有的翅片管端弯头的连接方式，采用储水槽的连接方式代替，将翅片管两端的散热器管板加工成槽型板，并在槽形板里从上到下焊接数块隔板，再在槽形板上端面焊接盖板，使其组装成数个小型储水槽，并在最上端储水槽处接入热水进口管道，最下端储水槽处接入回水出口管道。

外接热源经热水进口管道，流入左侧储水槽中，水槽中的热水在推动力作用下流经数根翅片管后进入右侧储水槽中完成第一次水循环前半部分，热水推动力作用下逆向流经数根翅片管进入左侧第二个储水槽完成一次完整的水循环，并以此类推，热水经过数次循环后经回水出口管道排出。

3 新型结构热水型散热器的优势

3.1 散热器制作成本方面

以某一型号传统散热器为例，连接弯头市场价为16元/个，一台空气加热机组有3组散热器，每组散热器弯头数量为126个，弯头焊接人工费约为1350元/组，所以就弯头焊接方面单台机组成本价约为：

126×16×3+1350×3=10098元

而同种型号的新型结构散热器（图1）可以看出，该散热器共需10块隔板，每块隔板重量约为2.5Kg，钢板单价4500元/t，隔板焊接人工费为300元/组，所以就隔板焊接方面单台机组成本价位：

10×2.5×4500×0.001+300×3=1012.5元

所以，在同种型号的空气加热机组中，新型结构散热器的单台机组比传统散热器在制作成本方面可节约：

10098-1012.5=9085.5元

3.2 散热器制作难易程度方面

相同制热量的加热机组，市面上传统散热器弯头间距只有28mm左右，焊接难度大，焊接工艺复杂，对焊缝要求极高，而一组散热器有一百多个弯头，劳动强度大，即浪费时间，又浪费成本。而新型结构热水型散热器无需在狭小的空间内焊接几百个弯头，只需在管板两端焊接几块钢板即可实现水循环，焊接难度大大降低，且制作简单，节约工时。

3.3 散热器故障率方面

传统散热器弯头材料一般采用铜质材料，而铜材料质软，在散热器使用过程中极易出现破损故障，继而影响整个水循环。而新型结构热水型散热器焊接钢板简单方便，且钢板面积较大，没有弯曲产生的应力，有效解决了因弯头损坏一个弯头而影响整个水循环的弊端，大大降低故障率。

4 结论

改进后的新型结构热水散热器已经在我公司车间完成制作，制作难度大大降低，经济效益极其显著，而且该散热器结构坚固稳定性高，大大减少散热器故障率，有效减少后期维护检修费用在散热器制作行业极具推广价值。

该新型热水型散热器已在晋煤集团恒源矿井口取得运用，使用效果好，至今尚无故障报告。近年内本新型热水型散热器将在各大矿持续推广使用，该制造工艺方法会在散热器制造行业进行推广。

参考文献：

[1] 候利红.空气加热机组在矿井井口空气加热中的应用[J].山西能源与节能，2009（5）：54-55.

[2] 赵崴娜.空气加热室设备选型及布置[J].内蒙古煤炭经济，2010（5）：61，51.

作者简介：

彭麟朝（1988-），男，山西晋城人，2011年毕业于太原理工大学现代科技学院机械设计制造及其自动化专业，助理工程师。