电化学腐蚀对【翅片管】散热器性能的影响

时间:2017年05月12日信息来源:翅片管 点击: 收藏此文 【字体:

电化学腐蚀对翅片管散热器性能的影响
翅片管散热器的铜管与铝翅片之间容易发生电化学反应,在铝翅片表面形成一层三氧化二铝,增大换热器传热热阻,影响换热器乃至整个空调系统的性能。对翅片管散热器分别进行48h和96h的盐雾腐蚀实验,然后对腐蚀前后的实验样件测试其传热及压降特性,结果表明,翅片管蒸发器经盐雾腐蚀以后,其风阻变化在5Pa以内,而换热量最多会降低12.5%,总的传热系数最多会减少16.6%,传热热阻最多会增加20%。
 
节能与环保一直以来都是空调行业最重要的主题。为了提高空调系统的性能,各种新型的换热器形式如层叠式换热器、微通道平行流换热器等被不断提出并投入使用,然而传统的翅片管结构的换热器如今仍然被广泛应用于家用空调、商用空调以及汽车中的大巴空调等领域。翅片管散热器一般采用铜管加铝翅片的结构形式,这种形式易于加工并且成本较低,但是由于铜铝原子结构不同,铜管和铝翅片之间存在很大的电位差,在潮湿环境下会发生电化学腐蚀现象:铝不断丢失电子而变成铝离子进而与氧离子结合生成三氧化二铝(Al2O3)。三氧化二铝是一种绝缘绝热的物质,热阻非常大,这种物质的存在会使换热器的性能降低,进而降低空调系统的效率。据有关数据统计,目前国内公交车空调在使用一年以后,其性能会下降20%左右,这是由多种原因造成的,然而翅片管散热器本身换热性能的下降是一个很重要的原因。
关十翅片管散热器长期使用造成性能老化的问题,国内外学者也展开了相关的研究。人多数研究主要是针对翅片管散热器的灰尘污垢以及微生物污垢对空气侧换热性能的影响,并且多是对船用及海水冷却系统换热器的研究。对换热器腐蚀的研究主要集中在生成机理与防治方面,并且大多数对换热器空气侧性能的研究都是用水作换热介质真正对空调系统中翅片管散热器腐蚀对其性能的影响几乎没有相关研究。
铜管铝翅片管不同材料间的电化学腐蚀会对换热器的性能产生一定的影响,对换热器的风阻影响不是十分明显,但是经过盐雾腐蚀的换热器的换热量和传热系数与新换热器相比最多分别会减少12.5%和16.6%。
铜管铝翅片蒸发器受到腐蚀会产生很大的腐蚀热阻。蒸发器腐蚀后其热阻比新蒸发器最多增加了20%,对于腐蚀后的蒸发器样件,其传热热阻最多有17%是由腐蚀热阻构成的。因此电化学腐蚀会对铜苦铝翅片换热器的换热特性产生很大的影响,努力避免或减少电化学腐蚀足提高管片式换热器长效性能的重要方法。目前主要可以采用耐腐蚀涂层来减少电化学腐蚀的影响,另外全侣制或全铜换热器也是一个可以考虑的方的方向。
(作者:翅片管 编辑:admin)
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