板翅式散热器介绍

从结构形式上看，目前油换热器主要有以下几种类型：
（1）管片式结构
主要由翅片（结构型式有开窗、不开窗或褶皱压凹翅片等）和散热管（圆管
或者扁平管）、主片组成散热芯体，再焊接上下集油室、进出油接管等组成整个换
热器。

特点：承压能力较高，散热效率较低，工作效率高，便于组织流水线生产，
但由于散热效率低等原因，目前较少采用。

（2）管带式结构
主要由散热扁管、波浪散热带、加强板、主片组成散热芯体，再焊接上下集
油室、进出油接管等零部件组成整个换热器。

特点：散热效率高，但承压能力较低，工作效率高，便于组织流水线生产，目前较多采用。

（3）板翅式结构
主要由隔板、内翅片以及散热带和封头、封条组成芯体，再焊接上下集油室、
进出油接管等零部件组成整个换热器。

特点：散热效率高，承压能力高，但工作效率低，要求精度高，焊接方式特
殊，不便于大批量生产，目前较少采用
表2-1 常用清洗方法
Table2-1 The Common Cleaning Methods
序号清洗方法
1
1，用有机溶剂清洗并晾干；
2，在温度60～70℃的水溶液中加Na3PO4
（40～60）g；NaOH（8～12）g；水玻璃（25～30）g；清洗（3～5）min；
3，在温度70～80℃的热水清洗池中冲洗；
4，在温度70～80℃、加40～60g/L 的NaOH 水溶液中清洗；
5，冷水洗；
6，在温度8～25℃，加250～300g/L 的HNO3水溶液中清洗；
7，在清洗池的流动热水中清洗；
8，干燥。

2
1，在温度60～70℃，加5%NaOH 的水溶液中清洗2min；
2，在清洗池中用热水清洗；
3，在温度60～65℃，加15%NaOH 水溶液中清洗（2～5）min；
4，在清洗池中用热水清洗；
5，清洗池中用冷水冲洗；
6，干燥。

3
1，把5%(按重量)无水Na2CO3溶解在90℃水里，浸（10～30）s；
2，把2%NaOH(按重量)和5%Na2SiO3 (按重量)水玻璃溶解在90℃
水中，浸（1～2）min；
3，在清洗池中用热水清洗；
4，在温度65℃，15%HNO3 (按重量)溶液中浸（1～2）min；
5，热水冲洗，烘干。

焊前清洗的一般程序为：物理去油——化学去油——热水冲洗——碱洗——
水洗——酸洗——烘干。

换热器的性能强化措施可以归纳为：改善传热系数、增加对数平均温差、扩
大传热面积、减小换热器重量等。

冷却风扇的选型设计要有三个前提条件，它们是：
（1）冷却系统所需要的冷却风量已经确定。

（2）冷却系统的全气路阻力即风扇需要提供的静压头已经算出。

（3）有可供选用的风扇的特性曲线。

下面根据设计出来的换热器风别确定冷却风扇的风量，风压，消耗功率等参
数来为匹配风扇。

冷却空气通过换热器时，要遇到一系列阻力，为了使冷却空气顺利通过换热
器并且带走热量，供给的冷却空气必须具有一定的压力：其中换热器的阻力的计 算是关键，要计算换热器的阻力，就要知道摩擦因子。

参考由姚仲鹏，王新国合 著的《车辆冷却传热》，给出摩擦因子 的计算公式：
0.38750.89497Re a f -=
要知道空气侧的雷诺数，必须知道空气侧的当量直径 De 和空气侧的流动速度
v 。

空气侧的流通面积为：
()22142b b b b F l t w h n n δ=⨯--⨯⨯⨯⨯⎡⎤⎣⎦
空气侧的总散热面积为：
[]23112424ba b b b b b F l b b h n n n =⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯
冷却空气流道的当量直径为：
34b ea ba
F b D F ⨯⨯= 冷却空气的流动速度为：
6.3a v F
= 知道了空气流过换热器子芯子的流动速度，空气侧流道的当量直径，可以计
算空气流过换热器芯子时的雷诺数：
Re a ea
a v D υ⨯=
知道了空气侧的雷诺数，带入公式计算摩擦因子 f ：
0.38750.9497Re a
f -=⨯ 知道了摩擦因子 f ，便可以计算空气流道的阻力，空气流道的阻力计算公式
如下：
1R P P P =∆+∆
其中1R P P ∆∆、分别为换热器的阻力和除换热器以外所有的空气通道，如百叶
窗，导风罩，发动机罩的阻力值大致估算，大约为()10.4~1.1R P P ∆=∆，空气流过 换热器的阻力由下式计算：
23112422a b R ea m M f b P D ρρρρρ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⨯∆=+⋅⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝
⎭⎣⎦ 空气流过换热器芯子的质量流速为，质量流量除以流通面积。

a a q M F
= 知道了摩擦因子，空气的质量流速，查物性表取得空气的密度值，带入公式
可以计算得到空气流过换热器的阻力为：
2311124212a b R ea m M f b P D ρρρρρ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⨯∆=-+⋅⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦
为了给设计出来的换热器匹配风扇，需要计算出风扇的风量、风压、直径等
参数，为匹配风扇提供了理论数据。

（1）板翅式高压油换热器散热性能更好：板翅式高压油换热器的换热芯体经
过高温硬钎焊焊接而成，内、外散热翅片与隔板焊接后熔合为一体，在热量传递 过程中不仅减少了热阻，还起到二次换热作用；通过在潍坊恒安散热器集团有限 公司的风洞试验台上进行的散热性能试验得出的相关数据可以得知：在相同的散 热面积等工况下，管带式和板翅式换热器在散热性能上要明显的好于管片式换热 器；在同样大小散热量要求下，板翅式换热器的散热面积可以做的小而重量轻， 材质消耗少，从而使单台产品成本大大降低，符合国家节能环保的相关政策。

（2）板翅式高压油换热器可靠性更高：板翅式高压油换热器特殊的产品结构，
决定了其高可靠性能。

通过在潍坊恒安散热器集团有限公司耐振试验台上进行的 耐振试验可以得知：板翅式高压油换热器的耐振指标完全符合并超过汽车及内然 机散热器标准，从而适用更加恶劣的工作环境。

（3）板翅式高压油换热器耐压性能好：板翅式高压油换热器产品结构采用内
翅片，焊接完成后内翅片不仅起到换热作用，还起到支撑的作用。

通过在潍坊恒 安散热器集团有限公司的压力脉冲试验机上进行的压力脉冲试验可以得知：板翅 式高压油换热器的耐压性能指标完全符合并超过汽车及内然机散热器标准。

（4）板翅式高压油散热器耐腐蚀性能好：由于采取了新的原材料，并且克服
了芯体焊接方面的难题，使得该散热器的耐腐蚀性能大大提高；
板翅式换热器芯体
板翅式换热器的散热面积=板的单面面积+外散热带的散热面积，散热面积由
下式计算：
()()''122a F n H t h L n N δ=⨯++-⋅
式中：n ——散热带条数；
N ——散热板根数；
H ——散热带宽度，m ；
l ——散热带展开长度，m ；
t ′——板的横截面外形长度，m
h ′——板的横截面外形宽度，m ；
L ——热板有效长度，即两主片间的距离，m ；
δ——散热带厚度，m 。

管带式换热器主片
管带式换热器的主片结构如图 3-2 所示，散热面积为扁管的散热面积加上波
浪形散热带的散热面积，计算公式如下：
()()''122a F n H t h L n N δ=⨯++-⋅
式中：n ——散热带条数；
N——散热管根数；
H——散热带宽度，m；
l ——散热带展开长度，m；
t′——散热管横截面外形长度，m；
h′——散热管横截面外形宽度，m；
L——散热管有效长度，即两主片间的距离，m；
δ——散热片厚度，m。

风洞实验
风洞系统主要由风洞、离心风机、变频器、进风口均流网、栅格、几部分风管、流量计、热电偶温度计、调节阀、差压变送器、毕托管阻力测试系统、数据采集系统等组成。

风洞由入口段，收缩段，稳定段，试验段，后稳定段，后收缩段，测速段，扩散段组成。

热水系统采用闭式系统，主要由水箱、电加热器、搅拌器、管道泵、阀门、钢管、涡轮流量计、热电偶温度计、阻力测试系统、自动控制系统。

热管散热器
热管散热器利用热管技术能对许多老式散热器或换热产品和系统作重大的改进而产生出的新产品。

散热器的热阻是由材料的导热性和体积内的有效面积决定的。

实体铝或铜散热器在体积达到0.006m3时，再加大其体积和面积也不能明显减小热阻了。

对于双面散热的分立半导体器件，风冷的全铜或全铝散热器的热阻只能达到0.04℃/W。

而热管散热器可达到0.01℃/W。

在自然对流冷却条件下，热管散热器比实体散热器（你说的板翅式）的性能可提高十倍以上。

热管原理热管是一种传热性极好的人工构件，常用的热管由三部分组成：主体为一根封闭的金属管，内部有少量工作介质和毛细结构，管内的空气及其他杂物必须排除在外。

热管工作时利用了三种物理学原理：⑴在真空状态下，液体的沸点降低；⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多；⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。

优点热管问世以来，使电力电子装置的散热系统有了新的发展。

无论何种散热方式，其最终散热媒体是空气，其他都是中间环接。

空气自然对流冷却是最直接和简便的方式，热管使自冷的应用范围迅速扩大。

因为热管自冷散热系统无需风扇、没有噪音、免维修、安全可靠，热管风冷甚至自冷可以取代水冷系统，节约水资源和相关的辅助设备投资。

此外，热管散热还能将发热件集中，甚至密封，而将散热部分移到外部或远处，能防尘、防潮、防爆，提高电器设备的安全可靠性和应用范围。

板翅式散热器
板翅式散热器目前主要运用于工程机械（空压机）、大型风力发电设备，利用鳍片散热
1、管带式散热器的芯体一般外形为椭圆铝管与曲形波浪形的铝带间隔分布，流体（气、液）通过椭圆铝管时散热，同事将热量传递到铝带上，以增加散热效率，现在大多数汽车散热芯体采用这种结构，此种结构散热效率高，可有效减小体积等优点；
2、板翅式散热器的芯体一般外形为铝板组成的通道（内可加翅片）和直角形波浪形铝带（翅片）间隔分部，流体（气、液）通过通道时散热，同事将热量传递到铝带上，以增加散热效率，大型工程机械一般采用此种结构，结构强度较高。

管带式，最起码是有管道的，流体的通道是单根的管道。

板翅式，由隔板和封条挤压焊接形成的流体通道，通道内可以加翅片，（平直，波纹等等翅片形式）。