DR型双金属轧制翅片管在空冷式热交换器中的应用研究杨峰摘要：本文对双金属轧制翅片管理论计算分析、制造工艺进行探讨、检验方法说明，来分析双金属轧制翅片管的应用对提高空冷式热交换器换热能力的影响。关键词：双金属轧制翅片管；换热参数；制造工艺；检测方法：TH45文献标志码：A0概述随着空冷式热交换器设备大型化、国产化并与国际标准接轨，如何提高其换热能力、缩小体积、降低能耗成为现阶段的首要课题，然而提高换热能力必然会增大设备体积、增大能耗，因此将主体换热原件的研究放在首位，其中翅片管是换热器组成中最重要的换热元件。为了提高换热效率，通常在换热管的外表面通过机械绕制、镶嵌、穿片、焊接方式加装翅片，通过翅片增大换热管的换热面积，提高换热效率。翅片管按其结构形式可分为：L型绕片式翅片管、KL型滚花型翅片管、DR型双金属轧制翅片管、G型镶嵌式翅片管；空冷式换热器在满足最高允许使用温度前提下，通常选用DR型双金属轧制翅片管，其特点是强度高、耐震动、成型尺寸较容易保证，由于钢管整体插入铝管内，因此有效的避免了钢管与外界空气的直接接触，有效降低了钢管的腐蚀速率，延长了双金属轧制翅片管空冷器的使用寿命。1换热参数理论计算1.1传热量计算传热量的计算可由以下传热基本方程式求得：Q=K1F1△tm=K2F2△tm，W其中F1、F2分别为翅片管外表面积与翅片管光管外表面积（m2），根据所选基管规格、长度、翅片高度、宽度以及翅片管片距确定；K1、K2分别为整体外表面积及翅片管光管外表面为基准的传热系数（W/m2℃），对于石油化工行业，通常以光管外表面为基准的传热系数进行计算，而对于电力行业，通常以翅片管外表面积为基准。△tm为平均温差（℃）。1.2翅化比计算翅化比是指基管（钢管）在加装翅片以后表面积扩大的倍数，是决定翅片管换热量的重要参数，其值为基管外表面积与翅片管总的外表面积的比值，其中翅片管表面积为：以两管板之间的管长为基准的与空气接触的翅片管外表面。对于减小片距可增大翅化比，使得单位尺寸的传热面积增大，但是制造费用也相应增加，因此需根据使用条件、换热参数选择合适的翅化比，经大量试验与实际应用证明，最佳翅化比为14～27，国内翅片管通常选择：低翅17.1，高翅23.4。2材料技术要求及制造工艺由于双金属轧制翅片管采用两部分材料组成，即基管（钢管）和散热铝管，钢管承载内部流体介质腐蚀、冲刷、压力、热传导，铝管轧制成型后形成翅片进行换热，因此可根据冷、热流体条件参数以及换热器结构类型自由选择基管材料和翅片材料。2.1材料技术要求钢管技术要求：材料可根据介质腐蚀、冲刷等条件、参数进行选取，由于空冷换热器通常长度为6m～12m，因此为保证后续钢管插入铝管内，在使用前应对钢管进行校直，其直线度误差1000mm内不大于0.4mm，且钢管表面还应进行清理，去除污物以及铁锈，由于钢管插入铝管后不易进行压力试验，且对于微渗漏无法准确观测，因此钢管在装配前还应进行单管水压试验，试验压力按照GB150标准要求为设计压力的两倍，保压时间一般不低于10s。钢管不应有变形、渗漏现象存在。散热铝管技术要求：一般采用GB/T4437.1—2000热挤压无缝铝管，此种材料抗拉强度可达到5.38kg/mm2～9.5kg/mm2保证了铝管在轧制时在静拉伸条件下的承载能力，提高了翅片的断裂抗力，保证材料弹性变形向局部集中塑性变形的均匀过渡、屈服强度1.75kg/mm2～2.5kg/mm2，保证了在受到外力作用下铝管均匀变形，减少塑性变形的应力，保证翅片成型，伸长率大于25%，保证翅片能够均匀、稳定的变形，为获得较高换热面积提供重要保证。由于轧制前基管需插入到铝管内部，因此铝管内外圆同轴度要求小于0.2mm，椭圆度小于0.1mm，铝管应尽可能的平直，不应有硬性弯曲、凹坑和压痕等，且通过金相复验分析，不得有明显的晶粒增大现象存在，防止轧制翅片管外观出现无齿形。2.2制造工艺（1）钢管与铝管装配前应尽量校直，将直线度误差控制在允许范围内，然后将铝管端面由专用工具以内孔定位后划平，并内外倒角1×45°。（2）将钢管、铝管使用辅助机械装置进行配串装配，并将其引入主轧机后端旋转料筒，调试好3组轧片刀，根据片距尺寸...