散热器改造

2024-10-15

散热器改造(共10篇)

散热器改造 篇1

参考文献:

[1]员冬玲,邵敏,蔡中盼,李选友.振荡流热管汽车散热器传热性能的实验研究[J].制冷学报,2013,34(5).

[2]刘建设.汽车散热器发展浅析[J] .装备制造技术,2010,(9):105—106.

[3]关凤艳.汽车散热器的优化设计及传热性能分析的研究[J] .制造业自动化,2011,33(7):143.145.

[4]李明.微型汽车散热窗翅片性能研究与优化设计[D].武汉:武汉理工大学硕士学位论文,2010.

[5]常贺.基于CFD方法得汽车散热器仿真研究[D].吉林:吉林人学硕士学位论文,2009.

[6]张毅.车辆散热器模块流动与传热问题的数值分析与试验研究

[D].浙江:浙江大学博士学位论文,2006.

[7]寇磊.百叶窗翅片传热特性的数值模拟[J].建筑热能通风空调,2009.28(1):6~9.

[8]寇磊.紧凑式热交换器传热和流动特性的数值模拟[D].长沙:中南大学硕士学位论文,2009.

[9]吕俊成,杨连波.微型汽车散热器百叶窗翅片高度的优化设计

[J].机械制造,2012,50(3).

[10]李晓光.汽车百叶窗翅片式散热器性能数值模拟与风洞实验

[D].研究天津:天津大学硕士论文,2012.

[11]张忠伟.管芯式汽车散热器的特性分析与仿真[D].呼和浩特:

内蒙古工业大学硕士学位论文,2007.

[12]王福宝.多结构百叶窗翅片在平行流冷凝器应用中的性能模拟研究[D].武汉:华中科技大学硕士学位论文,2009.

[13]丁秀菊,刘艳妮.汽车工业用散热器材料分析及其发展前景

[J].科技创新与应用,2011(22).

[14]王志军.管带式散热器的设计及其参数化设计系统的研究

[D].山东:山东大学硕士学位论文,2011.

[15]黄坚,黎仕增,李勇.6DL发动机散热器材料改进与性能试验分析[J].公路运输,2013.

[16]吴忠奎.汽车散热器材料应用分析[J].科技向导,2013.

[17]刘梅.汽车散热器用超薄波浪形水箱铜带的研制[J].现代经济信息,2013.

[18]周伟.汽车散热器实验研究及性能分析[D].重庆:重庆大学硕士学位论文,2013.

[19]关凤艳.汽车铝塑散热器结构技术及应用[J].科技创新导报,2011(21).

[20]黄晖,马翠英.散热器材料及其发展[J] .重型卡车,2005.3.

[21]刘晓丽.新型管芯式散热器空气阻力性能有限元分析

[D].内蒙古:内蒙古工业大学硕士学位论文,2010.

[10]陈家瑞.汽车构造.5版.[M].北京:人民交通出版社,2006.

散热器改造 篇2

与国外相比, 我国目前既有住宅采暖系统相当落后, 具体体现在供热品质差及系统热效率低, 致使我国住宅建筑单位面积的采暖能耗为相同气候条件下发达国家的3倍, 采暖能耗占全国建筑总能耗的55%以上, 占采暖地区社会能耗的21.4%以上;而且用户用热不能计量, 不能自行调节室温, 且采暖费按面积计费, 无助于用户的节能意识, 使得设计人员及业主尽量加大锅炉、水泵及散热器容量, 造成低效率、高能耗的重复浪费。如此之大的高耗能, 不仅使我国本已紧张的能源供应雪上加霜, 同时排放出大量的废气、粉尘及产生的巨大热量, 既加剧了环境污染, 又造成了温室效应。

既有住宅建筑外墙保温以后, 室内热负荷减小, 在原来供热工况不变的情况下, 室内温度必然比原设计温度偏高, 为了达到节能的效果, 就要对室内的采暖系统进行改造。

目前对既有住宅采暖建筑改造有两种观点:一种是废弃旧有系统, 改装更适合单户计量的水平双管系统;另一种是对旧有系统进行改造, 使其适应计量供热的要求。前一做法不仅改造工作量大、改装困难、新建成本高, 也不易得到住户的认可;而后一做法一般在基本不改变原散热器及主要管道的条件下, 用安装在每组散热器上的热量表和建筑热力入口的热量总表来实现热量计量, 每组散热器上安装温控阀和旁通管配合来实现温度调节, 整体改造工程量小、成本低。因此, 对旧有建筑的室内采暖系统推荐采用加旁通管的方式, 使之由单管顺流式变为单管跨越式系统。

1 实例改造分析

本文以烟台市莱山区三高校小区D2楼为例, 介绍既有住宅建筑分户计量节能改造过程。该楼为6层框架结构, 层高3m, 节能建筑面积5248m2, 建筑高度18.40m, 体型系数0.32。该小区以清泉热电厂高温热水作为热源, 热媒供回水温度为85℃/60℃, 该建筑每一单元采暖系统形式相同, 均为下供下回水平单管跨越式热水采暖系统。

单管系统改造的目的就是使原本不可调节的系统变为可调, 其调节是通过控制散热器的进流量来实现的, 因此在室内单管系统改造设计中, 有两方面问题必须解决:一是进入散热器与旁通管的流量分配, 即进流系数的确定;二是旁通管管径的确定和散热量的校核。

散热器进流系数是指流经散热器水量和立管总水量的比值。进流系数的确定, 一般做法是在建筑物层数变化不多的情形下, 取旁通管管径比立管管径小一号的经验方法来设计管径, 且按进流系数为0.3的大小进行计算。这样既可保证散热器有较好的调节性, 又不至于引起散热量的明显减少。

在该系统改造中, 旁通管管径根据立管管径确定, 当立管管径为DN25时, 跨越管管径取DN20;当立管管径为DN20时, 跨越管管径取DN15。

改造后增加旁通跨越管的系统形式如图1所示。

2 改造后散热器流量对散热量的影响

室内热负荷的变化与不同舒适度的要求、室外空气温度、通风换气和户间传热等因素有关, 为保证供热质量, 满足室内环境要求, 需要进行供热调节, 常用的方法有改变系统的供回水温度、流量等参数。但对用户来讲, 不仅由于气象参数这种客观条件的变化而引起负荷发生变化, 还与主观条件有很大关系, 用户进行调节唯一能做的是改变其通过散热器的流量。而实际运行调节时, 通过散热器的水温并不知道, 负荷变化后, 流量到底要改变多少, 尽管理论上是一一对应的, 但对用户来讲, 对温控阀来讲也始终是个未知数。

以下讨论当流量变化时, 散热器散热量的变化情况。

在供水温度tg, 散热器面积F一定条件下, 进入散热器的流量G与散热器散热量Q之间的关系有:

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式中:G—散热器的流量, kg/h;

Q—散热器的散热量, W;

tg—散热器的供水温度, ℃;

th—散热器的回水温度, ℃。

散热器的散热量为:

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式中:K—散热器的传热系数, W/ (m2·K) ;

F—散热器的散热面积, m2;

tn—室内温度, ℃。

散热器的放热方式属于自然对流放热, 它的传热系数K=a (tp-tn) b。该工程采用铜铝复合散热器 (以600mm×1100mm为例) , a=2, b=0.4, 在散热器进水温度tg、散热面积F一定时, 散热器流量G与散热器散热量Q之间的关系为:

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其中, tg=80℃, th=60℃, tn=20℃。

计算出热负荷变化时, 相应的流量变化值如图2所示。

由图2可见, 在一定的散热器进出口温度下, 散热器散热量Q随着流量G的增大而增大, 但变化速率随流量G的增加而递减, 当流量G增加到一定程度时, 散热量Q的变化率是很小的 (曲线接近一条直线) , 即此时流量对散热量的影响不明显。这是因为向四周散热的动力是散热器表面平均温度与周围环境温度的温差, 而当供水温度一定时, 其温差仅由回水温度决定。在流量相对较小的阶段里, 流量的增加会较快提高出水温度, 进而提高散热器表面平均温度, 增加散热量, 而出水温度是受进水温度限制的, 供水温度实际上是出水温度的理想上限极值, 因而达到一定流量后, 散热器平均温度随流量的变化将变得很缓慢, 进而导致流量对散热量的改变不敏感。

散热量对流量变化的敏感范围是在一定范围内的, 当流量达到一定程度时, 流量对散热量变化的影响微弱。水平双管并联式系统的散热器工况在敏感流量范围内, 水平单管式系统的散热器工况在非敏感区, 水平单管跨越式系统的散热器则处于两者之间。加设旁通管就相当于散热器工况从流量不敏感区变化到流量敏感区边缘, 由于在流量不敏感区散热量对流量变化反应微弱, 所以散热量随流量的减小量是非常有限的, 一般情况下与不加旁通管时相比, 散热量的减小量在10%以内, 是可以接受的。单管系统的散热器, 一方面, 由于进水温度逐层降低, 散热器的饱和流量逐渐减小, 可调性变差;另一方面, 为保证散热器使用的经济性, 散热面积在一定范围内也不可能增加很多。故对下层散热器来说, 由于供水温度降低减少了的散热量, 必然要通过增加进流量来补充不足, 而进流量增加又会进一步减弱散热器的可调节性。此外, 由于垂直单管系统的强耦合性和准流量特性这个固有特点, 无论采用何种控制方式, 处于调节立管中的未调节用户总是受到调节用户调节行为的影响, 决定了其可调性较双管系统要差一些。因此, 建议单管跨越式系统仅适用于既有住宅采暖系统的改造, 对于新建系统宜采用双管系统。

3 结语

经过一年的运行实践证明, 该小区实行分户计量, 既有住宅建筑采暖系统通过增设旁通管和温控阀来调节室温, 从而达到节能减排的目的是非常可行的。但是, 实行分户计量供热系统的用户根据自己的需求调节温控阀来控制室内温度, 这种调节是通过调节散热器的流量大小来调节散热器供热量的多少, 从而达到控制室温的目的, 随着众多用户不断调节各自的流量, 整个热网的流量和供热量将不断变化, 这种变化是热源处无法控制和预知的, 也就是说热源处只能随着用户的调节而调节, 是被动地调节和控制总供热量, 热源如何调节才能适应流量和供热量变化将是以后需要解决的一个问题。

摘要:以烟台市三高校小区节能改造工程为例, 阐述了既有住宅建筑供暖分户计量节能的改造过程, 通过增加旁通管和温控阀, 采暖系统由改造前的单管顺流式变为单管跨越式, 随着进入散热器的流量发生变化, 散热量有所增加。通过一个供暖期的运行证明, 该系统能够有效地调节室内温度, 节能效果达到预期的目标。

关键词:分户计量,流量,热负荷,温控阀

参考文献

[1]张洪彦, 郭春海.供热系统分户热计量与节能问题探讨[J].煤气与热力, 2003, 23 (1) :30-32.

[2]陆亚俊.暖通空调[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

[3]JG J-129-2000, 既有采暖居住建筑节能改造技术规程[S].

[4]相里梅琴.徐州市既有住宅采暖系统的改造及综合修正系数的研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2005.

化产系统换热器优化改造 篇3

关键词:煤气净化 温度 换热器

中图分类号:TQ54 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—062—02

兖矿国际焦化有限公司为生产装置为年产200万吨优质焦炭,配套有焦炉气回收化产装置和利用副产的焦炉气生产20万吨/年的甲醇装置。工厂于2006年6月和10月两座大型机械化炼焦炉先后建成投产,同年11月焦炉气制甲醇项目亦顺利建成投产。

化产车间主要负责焦炉煤气输送、净化、煤气中化学产品的回收等工作。来自鼓风机的焦炉煤气,沿自下而上的流动方向依次通过H2S洗涤塔(24K01)、洗氨塔(24K02)、苯洗涤塔(25K01),使煤气中的H2S、CO2、HCN、NH3、苯等被吸收下来,使煤气得到净化,为后部工序和焦炉加热提供合格的净煤气。

1 工艺运行情况

(1)煤气处理量(设计值):11.8万m3/h。

(2)洗涤后工艺指标情况。

2 存在问题

(1)换热器换热效果差,洗涤用贫液、汽提水和循环洗涤液温度高,煤气温度高,洗涤效果差,煤气中氨、硫化氢超标,洗苯效果差,管道、换热器腐蚀严重,粗苯产量低。

(2)加重常压脱硫运行负荷,增加运行成本,严重影响甲醇车间甲醇的生产质量,并且净化煤气指标偏高经常造成压缩机堵塞,增加检修次数,增加成本。

(3)严重影响粗苯的产量。净煤气中苯含量增高,粗苯的回收利用率降低,使粗苯产量降低,从经济利益而言,减少收入,增大成本。

(4)影响硫磺的产量。净煤气指标偏高,洗涤下来的硫化氢和氨含量少,影响酸性汽的组成,减少硫磺产量。

3 原因分析

由表1中数据可以看出净化后指标远远超出标准值,造成超标的原因主要有如下因素:

(1)换热器冷却水流量不足。

(2)剩余氨水、煤气介质杂质含量高,附着在换热器表面,影响换热效率。

(3)低温水温度高。

(4)区域废水进入系统在换热器内结垢,影响换热效率。

(5)煤气中硫化氢和氨含量高,造成洗油乳化,腐蚀性大,粗苯换热器内漏,贫油含苯量高,影响苯洗涤效果。

(6)洗涤塔表面积大,夏季吸收热量大,煤气温度升高。

(7)多台换热器因内漏,流道封堵,大大降低了换热面积。

(8)部分换热器有内漏及外漏现象,退出正常运行。

4 国内外类似装置考察调研情况

马钢焦化厂老区两座4.3米与两座6米焦炉配套一套A—S系统,煤气处理量约100000m3/h,化产冷却系统多采用板式换热器和螺旋板换热器,其中贫富液换热器汽提水一段冷却器和废水一段冷却器采用可拆的板式换热器,汽提水二段、富氨水冷却器、和剩余氨水冷却器、洗涤富液冷却器采用的碳钢螺旋板换热器。

汽提水一段和废水一段冷却器采用冷富液进行换热,汽提水二段采用低温水冷却,冷却后气体水温度小于24℃。脱酸贫液经贫富液换热器后先用循环水冷却再使用制冷低温水冷却。

制冷机马钢老区二系统共配备六台制冷机,总功率为37200KW,在夏季能够保证低温水小于16℃,循环水温度控制在26—28℃。

为了降低天气对系统的影响,马钢洗涤四塔外部全部保温。

5 改造的技术方案

本次改造,不改变原设计工艺流程,主要对换热器进行更换和工艺管道的检查和其他工况确认。

5.1 改造具体内容

(1)检查换热器冷却水管道,确认冷却水流量。

换热器水流量远远不能达到设计流量,在冷却水母管三通和换热器支管三通开孔检查,判断水量低的原因。

(2)检查各换热器水侧通畅情况,清理流道。

换热器在拆回后安装前,一直放置在施工现场,由于当时人多物杂,从拆开检查的换热器情况看,换热器水侧流道内存在石子等杂物,对所有换热器水侧内杂物进行清理。

(3)对部分换热器进行国产化改造,更换换热器。

根据换热器实际运行情况,在对换热器进行清理检查的基础上,对部分换热器进行更换,为保证更换后换热器效果和清理换热器时减小对系统的影响,更换的换热器的面积大体按照原来换热器面积的1.2倍设计,水流量由设计院核算热量平衡。更换换热器如表2。

(4)对剩余氨水增加过滤器,降低氨水中焦油和杂质含量。

由于剩余氨水中焦油和悬浮物比较多,对进入洗涤塔的剩余氨水过滤器,降低剩余氨水中焦油和悬浮物含量,减少设备堵塞对换热器的影响。

(5)对溴化锂制冷机进行全面检查维护维修,降低低温水温度。

根据2010年制冷机运行情况,需要对制冷机进行全面的检查维护和维修,以确保开车后制冷水达到工艺要求,保证换热器换热效果。

(6)对洗涤五塔进行保温。

5.2 换热器换热方式

(1)粗苯贫富油换热器采用不锈钢板式换热器。

(2)贫油冷却器根据现场空间情况,采用原来样式的不锈钢板式换热器。

(3)洗涤和脱酸蒸氨的换热器采用原来样式的不锈钢换热器。

5.3换热器的安装方式

(1)粗苯系统换热器,安装在原来的位置,对原来的换热器进行更换。

(2)脱酸贫液换热器,在原位置进行更换。

(3)对洗涤换热器由于目前没有发现内漏情况,在原换热器后,进行安装,水系统在相应位置开口。

6 小结

经过改造后达到了预期效果,装置的安全稳定性得到提高、达到了工艺技术指标、产生了经济和社会效益。

如何选购CPU散热器? 篇4

目前可行的CPU散热方式主要分两类,一类是液体散热,一类是风冷散热。液体散热包括水冷、油冷等,主要是水冷,而风冷散热就是大家常见的一个散热片上面镶嵌一个风扇的那种散热方式,种类最多,为大家所常用。

水冷散热器的好处是散热效果突出,目前很少有风冷散热器可以与之媲美的,但它有致命的缺陷:安全问题,虽然很多水冷散热器号称绝不漏水,但谁也无法保证肯定不漏,只要一漏水,您的机器那就玩完了。此外用水冷散热器还比较麻烦,因为需要一个大水箱,还需要耐心细致的安装。

风冷散热器的散热效果不如水冷散热器,但因为其使用安全,安装简便的特点,所以一直是广大电脑玩家的首选散热器,但大家是否都知道风冷散热器的原理呢?面对市面上的种种风冷散热器,哪个的效果才是最好的呢?下面为你细细说明。 首先我要声明,文中提到的风冷散热器包括两部分,一部分是散热片,另一部分是散热风扇,这点一定注意,因为我们大家平时把风冷散热器简称为风扇,好像风扇的好坏才是风冷散热器的关键,其实散热片更不可忽视,也起到非常重要的作用。

热量的基本传递方式有三种:传导、对流、辐射(摘自高中物理:-P )。CPU散热器的散热片必须紧贴CPU,这种传递热量的方式是传导;散热风扇带来冷空气带走热空气,这是对流;温度高于空气的散热片将附近的空气加热,其中有一部分就是辐射。从热量传递的过程,我们不难看出,要想让散热效果突出,就必须保证这三种传递热量的方式迅速有效。那么好的风冷散热器,就需要满足以下的三点要求:

【传导好】

散热片要采用优质的材料。金和银的导热性能最好,但价格太高,相信不会有人拿来做散热片的,纯铜散热效果次之,但已经非常优良,不是有很多文章介绍用铜片改造散热片来加速热传递么?不过铜片也有缺点,造价高,重量大,不耐腐蚀等。所以大多数散热片都是采用轻盈坚固的铝材来制作的,这其中,应属铝合金的热传导最好,专业音响的功率放大器的散热片绝大多数都采用的铝合金,好的 CPU风冷散热器也采用铝合金,如富士康散热器,TT涡轮散热器等,一些杂牌的散热器 就采用纯铝散热片,纯铝的热传导效果很一般,质地很轻,用手指弹击的时候声音不如铝合金清脆。但价格便宜,这种散热片的风冷散热器,容易造成发热量大的CPU 的损坏,遗憾的是很多人还在采用它,因为来的容易,很多都是赠送的。 为了加速热传导,要建议大家使用导热硅脂。我们知道固体和固体再怎么紧密接触,一样会留下微小的空隙,那么热量在传递起来就会很慢(这也是为什么风冷散热器夹具如果很紧的话,散热效果会显著改观的原因)。空气的热传导性能很差(要不我们的棉衣、羽绒服怎么会那么暖和呢?)因此我们利用导热硅脂将空隙填补起来,这样可以加速热量的传递。优质的导热硅脂是不会干涸的,而且导热效果还是很不错的,导热硅脂价格便宜,进口的略贵一些,但可以使用很长时间。

【对流好】

要想对流好,就需要散热风扇可以提供足够的风量,以确保凉快的空气可以源源不断的补充。市面上的散热风扇主要有轴承风扇和**珠风扇两种,轴承风扇成本低,但噪音大,转速受**;**珠风扇噪音小,转速高,但成本高。要知道CPU 风扇的噪音问题已经逐渐成为了一个不容忽视的问题,在相同转速的情况下,**珠风扇的噪音较低,无疑是一个大优势。为了让风扇可以在较低的转速获得较高的风量,最新出品的好风扇都是采用了多叶片,镰刀形状,这样可以有效增大风量,降低噪音,所以值得大家优先考虑。(话又说回来,如果完全没有噪音,那也不一定最好,万一风扇坏了,听都听不见了,CPU就更容易烧了,噪音大点还可以听见是不是正常工作。^_^) 为了加速对流,部分散热器在散热片底板上打了一些孔,使得风扇的风可以吹拂到CPU压在散 热片下的部分,这样的设计思想新颖而实用,是值得各种风扇借鉴的好办法,

有的散热器精心设计了散热鳍片的角度,使风可以更为有效的带走热量。

【辐射好】

为了增加辐射,风冷散热器的散热片应该具有足够的散热面积,这里所说的散热面积不同于一般意义上的体积和面积,它是指散热片的表面积,如果散热片的鳍片很高很多,那么散热面积可以成倍增加,换来的是非常出色的散热效果,有的散热器将散热片的表面做成带有棱状突起的形式,就是为了增加表面积,提高辐射热量的传递。 要掌握了以上三点,任何一款风冷散热器摆在我们面前,我们都可以大致判断出它的优劣来,自然也可以给出一个合适的评价,对比我们的需求,我们就可以明白哪款散热器更适合自己了。 前一阵子很多文章报道的G涡轮风扇,就是非常符合上面所说的特点,从原理上基本做到了出色的散热,体积大、表面积大、鳍片设计合理、底板带有通风孔……决定了它是一款很好的风冷散热器,同样的我们可以用这些理论去看看比较高级的各种其他风扇,道理都是一样的。 最后,提供一些值得注意的因素,供大家选购风冷散热器时参考。

【1】散热片形状

风冷散热器的散热效果不仅仅决定于散热面积,跟散热片形状也很有关系,散热片都有一个底 板,就是最厚的用来接触CPU的那一面。如果底板过厚,散热速率就会有所降低,导致散热片两边温差明显,不利于散热;如果底板过薄,则散热稳定性差,温度容易出现骤然升高降低的现象,合适的底板厚度是4到10毫米,大家选择散热器的时候可以留意一下。

【2】紫铜板的效果

有的文章说在散热片下面衬垫紫铜片,可以提高散热效果,我经过试验认为方法可行,但必须注意的是紫铜片导热效果相当好,必须设法让原有的散热片与紫铜片牢牢接触,必要时使用导热硅脂,这样才能及时将热量散出。

【3】热容量

很少人注意这个问题,但它确实很有影响,热容量仿佛就是硬盘的缓存一样,起到稳定高效传输热量和热量寄存的作用,好的散热片应有一定的热容量,质量大的散热片热容量高,紫铜材质的更为突出(紫铜,又叫红铜,即纯铜,黄铜为铜合金,导热性不佳)。

【4】双风扇

采用双风扇,它要比单风扇来得安全,万一有一个风扇坏了,另外一个也可以工作,同时可以带来更大的风量,但遗憾的是也带来了很大的噪音,除了两个风扇本身的噪音,还会产生很大的气流呼啸声,如果您对噪音很头痛建议不要选用双风扇。

【5】风扇转速

风扇转速采用rpm作为计量单位(每分钟转数),如果一个风扇转速是6000转,则一秒钟它就可以旋转100周!硬盘的转速也是如此。

【6】风扇供电电源

目前的风扇供电电源一般采用主板带的供电插座,三根连线的表示具备测量转速功能,有的主 板还支持温控,如果CPU温度过高会自动加速风扇运行,但同时如果有待机模式,则有可能会使风扇停转,这非常危险,容易烧毁CPU,已经有很多这样的例子了。切记要注意自己的电脑有没有这个功能,有的话尽可能关闭。最安全的做法是将电源风扇直接接在12V的机箱电源上,这需要一点焊接之类的功夫,同时也不能检测它的转速了。

【7】温度估测

大功率散热器优化设计论文 篇5

大功率LED灯具主要由多孔型灯壳、透光罩、反光器、照明电源、LED灯珠、铝基集成电路以及平板型翅片散热器等组成。根据要求可将其设定为LED灯珠:型号为OSRAMLUW-W5AM,灯珠需要10颗左右,每颗灯珠额定功率为1瓦,电能转化效率设定为80%,在仿真模拟软件中使用二维点光源表示;铝基集成电路板的长宽高结构参数为180mm*92*1.5mm,线路板导热系数设定为200W/(m*k),铜膜覆盖厚度为60μm,导热系数为380W(m*k);平板型铝翅片散热器:散热器长宽高参数为220mm*130mm*10mm,翅片厚度2mm,翅片间距及高度为:5mm,20mm,外壳导热系数为200W(m*k)。采用Icepak仿真模拟软件进行实验时,工作环境参数定义为自然对流换热模型,且周围介质环境为20°干燥空气。该软件计算域必须足够大,一般情况下计算域选定为:重力反方向上的模型高度定为3倍模型参数,重力方向模型高度定为2倍模型参数,模型侧面结构参数定为0.5倍结构参数,参考模型如图1,利用三维软件设计原理,可从不同层面对数据进行分析检测,实验过程中采用开放型边界条件。

2大功率散热器优化设计分析

2.1中心组合设计

首先采用等效电阻电路的处理方法,对散热器三个结构参数进行优化设计。三个结构参数分别为:翅片高度20mm;翅片间距6mm;翅片厚度2mm,然后根据CentralComposite设计原理对三个结构参数对散热器散热效果的影响,得出以下实验因素水平编码值表:表格中:r表示各结构参数与中心点的间距。

2.2数学模型优化设计

运用DesignExpert8.06,可计算出散热器三个结构参数对于散热效果的响应值,最后得出下列方程式:上述方程中:xi、xj为变量编码值;b0、bi、bji、bii,为计算系数;p为变量代号。

2.3散热器翅片结构参数最佳值确定

根据二次相应曲面模型计算方法求得二次相应面的对应方程的稳定取值点:利用上式可将回归方程换算为矩阵的形式:然后利用求导法则对上式进行求导可得:求得驻点即各结构参数的最佳值:假如在实际取值范围内无法求得驻点,即中心组核试验确定的响应面图形为近似板型,此时需要对考虑边界条件确定最佳值点。

3结语

轴封加热器疏水系统优化改造探讨 篇6

U型水封管通常应用在电厂轴封加热器疏水至凝汽器的管路上, 它是依靠介质在U型水封管进口与出口之间的压力差来进行疏水, 分为单级和多级, 在电厂实际应用中以多级水封管居多。湛江生物质发电厂#1、2汽轮机为东方汽轮机厂生产的N50-8.83-5型高温、高压、凝汽式汽轮机, 配套轴封加热器型号为JQ-50-1, 换热面积50m2, 汽侧工作压力为0.0951MPa (a) , 轴加疏水初步设计方案为疏水经U型三级水封管直接疏至凝汽器。汽轮机布置在运转层 (8m) , 轴封加热器布置在4.3m层, U型三级水封管布置在0m层。

1 轴加运行存在的问题及原因分析

1.1 轴加无水位运行

轴封加热器投运前, 对U型三级水封管注水赶尽空气、继续注水至轴加正常水位 (240mm) 后, 停止注水, 投入轴加U型水封管疏水系统运行。机组启动过程中, 随着凝汽器真空提高, 轴加U型水封管进、出口压差逐渐增大, 发生水封破坏现象, 轴加水位迅速降至130mm (就地水位计) , 轴加为无水位运行状态。

1.2 故障原因分析

根据厂家资料, 轴加水位低Ⅰ值为180mm, 正常水位为240mm, 水位高Ⅰ值为300mm, 水位高报警值为340mm。如图2所示, 就地水位计满刻度560mm, 水位计上接管中心线与轴加筒体中心线一致, 轴加筒体内半径为400mm, 即就地水位计显示值为160mm时轴加无水位运行。

通常, U型多级水封管每级水封管的高度可以用下列公式计算:

式中:H-多级水封中每级水封管的高度, m;Pin、Pout-多级水封进口、出口的压力, Mpa;n-多级水封中的水封级数;γ-水的重度, N/m3;系数 (0.5~1) -富裕度 (可忽略) 。

轴加汽侧工作压力为0.0951MPa (a) , 凝汽器设计背压为7.2KPa (a) , U型水封按三级设计, 将相应数据代入公式 (1) , 计算出H=2.93m, 而原来设计U型多级水封每级水封管的高度为2.69m (如图1所示) , 明显偏小, 是造成水封破坏的主要原因。另外, 造成U型水封破坏的原因还有:负压侧沿程阻力和局部阻力较小, 难以抵消真空的影响, 在U型套桶管里未能建立起水封;疏水在U型管负压侧上升过程中, 压力下降而汽化, 平均密度下降, 平衡U型管两侧压差所需有效水封高度比计算值大;生物质发电机组由于燃料特性的原因负荷变化较频繁, 轴封加热器进汽量及内部压力经常变化, 使轴加的水位无法维持在一定范围内, 而导致其U型水封管内的疏水量经常变化。

1.3 轴加无水位运行对机组的影响

轴加无水位运行, U型水封破坏, 轴封加热器中不凝结的汽-气混合物直接排入凝汽器中。一方面, 蒸汽进入凝汽器中使凝汽器的热负荷增大, 在循环水量不增加的情况下, 凝汽器的真空必然会下降;另一方面, 漏入凝汽器空气量增大, 使气体分压力升高, 也会阻碍蒸汽凝结, 从而使凝汽器真空降低。

为定量分析轴加无水位运行对机组真空的影响, 于2011年12月份, 在机组负荷50MW、轴封供汽压力、温度及循环水温、循环水量等参数稳定的条件下, 通过以下试验来获取相关数据。

1.3.1 关闭U型水封出口疏水手动门

缓慢关闭水封出口疏水手动门, 轴加水位升至正常水位 (240mm) 时迅速打开此门, 在此门关闭的这段短时间内, 机组真空由原来的-92.88KPa升至-94.28KPa, 真空提高1.4KPa。

1.3.2 单台、两台真空泵运行的真空值比较

两台真空泵同时运行, 机组真空-92.94KPa, 停运A真空泵, B泵单独运行时机组真空掉至-90.25KPa;停运B真空泵, A泵单独运行时机组真空掉至-90.37KPa;真空泵单台运行相比双台运行时真空下降较多, 说明机组真空严密性差, 有较多空气漏入凝汽器中。

1.3.3 真空严密性试验

按照真空严密性试验步骤做完试验, 测得数据并计算出真空下降值为1.35k Pa/min左右, 而真空严密性试验合格值为0.67k Pa/min, 再次验证了机组真空严密性差。

2 轴加疏水系统优化改造

2.1 初步改造为四级水封

轴封加热器运行中其汽侧实际工作压力为-1~-0.5KPa (表压) , 导致U型水封进、出口压差大于原来的设计值, 且考虑到疏水汽化、负荷波动等影响因素, 初步决定提高轴加水封有效高度, 将三级水封改造为四级水封, 观察应用效果。改造完成后 (如图1所示) , 在机组启动过程中, 轴加注水至正常水位后投入运行, 轴加水位短暂稳定后迅速降至140mm, 仍为无水位运行, 当机组各项参数与轴加水封改造前基本一致时, 机组真空值为-93.37KPa, 相比改造前同样工况下真空提高约0.5KPa。U型水封改造为四级后的有效总水封高度为10.76m, 原则上已满足设计工况的水封高度要求, 机组真空也有所改善, 但由于受疏水汽化率等因素的影响, 轴加仍未能维持正常水位运行。停运一台真空泵, 机组真空掉至-91.17KPa, 相比两台真空泵运行时真空下降2.2KPa, 水封改造效果不显著。

2.2 采用汽液两相流水位调节装置控制轴加水位

2.2.1 改造依据及方案

多级水封器的设计是一个复杂的计算过程, 通常用静态计算方法来确定每级水封的高度。在机组实际运行中, 受各种动态因素的影响, 轴加多级水封器进出口参数与现场参数不相符。如机组冬、夏季真空不同, 汽封间隙增大导致轴封汽量变大, 轴加冷却水 (凝结水) 流量变化引起轴加汽测压力变化, 轴加疏水汽化率变化等等, 这些都是影响水封稳定运行的不确定因素。所以, 要通过准确定量分析各种动态因素对水封的影响来精确计算每级水封高度是比较困难的。

借鉴本机组高、低压加热器疏水系统汽液两相流水位调节装置成功稳定控制水位的经验, 特别是#5低压加热器, 其运行工况与轴加相似, 75%额定负荷以下其汽测为微负压状态, 疏水接入的#6低压加热器任何负荷下均为负压状态 (满负荷时汽侧压力-67KPa, 与凝汽器相似) , #5低加疏水系统汽液两相流水位调节装置控制水位非常稳定, 在正常水位范围内的水位变化值为±20mm之内。汽液两相流水位调节器原来是西安交通大学的技术专利, 由调节器和相变管自动调节水位, 调节器信号口通过相变管直接与被控制容器相连通。经生产厂家根据现场应用经验, 不断进行技术创新, 其最新一代产品性能更稳定、控制水位更精确, 且整套装置无电气、热工控制设备, 维护简单。故决定对轴加疏水系统做进一步改造, 在轴加多级水封器进口门前的管路上加装一套汽液两相流水位调节装置, 与原来的多级水封并列, 运行中互为备用, 如图2所示。简要设计、安装方案如下: (1) 入口阀 (DN32) 与调节器可以直接连接, 也可以有≤250mm的短管连接, 但入口阀前、调节器后应有≥200mm的直管段。 (2) 相变管 (DN20) 与轴加壳体接口的开孔中心高度在正常工作水位点 (就地水位计中间位置, 对应水位计刻度280mm处) , 与疏水管安装走向同一侧。

2.2.2 改造效果

轴加疏水系统于2012年2月初改造完成, 通过机组运行中的试验来检验改造效果。机组启动过程中, 轴加疏水先投入U型四级水封运行, 机组负荷升至额定负荷50MW稳定运行时, 轴封供汽温度、压力等参数正常, 将轴加疏水切至汽液两相流水位调节装置控制, 退出轴加多级水封运行, 两种不同疏水方式下相关运行参数如表1所示。

从表1可看出, 汽液两相流水位调节装置控制方式下轴加疏水端差 (疏水出口温度与凝结水进口温度之差) 为9.7℃, 在正常值5.6℃~11.1℃范围内, 说明没有蒸汽漏入疏水中。在机组负荷大幅度波动过程中, 轴加水位均能维持在240~250mm之间运行, 水位非常稳定, 机组真空只受到负荷因素的轻微影响。

2012年4月底, 在做机组真空严密性试验之前, 为初步验证机组真空系统是否严密, 通过单台、双台真空泵运行方式下比较机组真空值来判断。真空严密性试验要求机组负荷80%以上, 即维持机组负荷45MW稳定运行, 真空系统相关运行参数基本保持不变。两台真空泵同时运行时, 由于天气较炎热, 凝汽器真空只能达到-92.94KPa;A、B真空单独运行时, 凝汽器真空分别掉至-92.45KPa、-92.27KPa。由此可见, 在其他影响因素没有改变的情况下, 轴加水位正常促使机组真空严密性得到明显好转。继续做真空严密性试验验证, 测得数据并计算出真空下降值为0.63k Pa/min, 虽未达到良好值 (0.40k Pa/min) , 但试验已合格。

3 经济性定量分析

有关文献资料表明, 一般情况下, 真空度每变化1%, 可使热耗率变化0.7~1%, 标准煤耗变化约1g/k W.h。轴加疏水系统改造为汽液两相流水位自动调节系统后, 机组真空提高1.22k Pa, 真空度变化1.2%, 发电标准煤耗降低约1.2g/k W.h;作为质检标准的生物质燃料低位热值2350kcal/kg、水分35%, 则折合为生物质燃料时, 机组发电消耗燃料降低3.57g/k W.h。按每台机组年利用小时6000计算, 两台机组年发电量6亿度, 每年可节省生物质燃料约2142吨, 每吨标准生物质燃料成本350元, 则每年节约燃料成本75万元。

总结

轴封加热器由于其特殊的使用环境 (负压系统) , 疏水系统通常设计采用U型多级水封, 但在机组运行中, 实际运行参数与设计参数不相符, 还受到机组负荷、不同季节机组真空差别较大、疏水汽化等动态因素的影响, 轴加水封容易破坏, 导致轴加经常无水位运行, 机组经济性下降。新一代汽液两相流水位自动调节器技术成熟, 从在轴加疏水系统的应用效果来看, 其控制水位精确, 且投运稳定后不用再人为调整, 维护简单, 值得推广应用

摘要:介绍国产50MW汽轮机轴封加热器疏水系统的工作原理, 通过分析湛江生物质发电厂两台机组轴封加热器疏水系统无水位运行的原因, 阐明由此导致汽轮机真空下降的危害, 提出轴封加热器疏水系统改造的尝试、思路。疏水系统成功改造后, 轴加实现正常水位运行, 有效提高了机组运行的安全性和经济性。

关键词:轴封加热器,疏水系统,无水位,真空

参考文献

[1]谭灿, 吴阿峰.多级水封器计算高度的探讨[J].节能, 2009 (1) :23-24.

散热器改造 篇7

虽然Windows 8.1平板搭载的Atom Z3735F和酷睿M-5Y10c一类的处理器功耗很低,无需考虑散热风扇,但这并不代表它们的热量小。实际上,绝大多数Windows 8.1平板都存在过热的问题,在长时间玩游戏或看视频时,平板后盖对应芯片的位置普遍烫手。

问题是,平板发热除了会影响我们皮肤的舒适度外还会导致CPU降频,用Windows 8.1打游戏一段时间出现的莫名卡顿现象就是这个问题引起的。以酷睿M-5Y10c为例,这颗最高主频可达2.0GHz的处理器,在温度过高时会被降频到0.8GHz的段位上(图1),此时只有重启系统或是等温度降下来之后频率才能恢复正常(图2)。至于CPU在达到多少温度才触发降频机制,则取决于平板厂商写入BIOS的温控参数。

分析平板电脑的散热原理

由于缺少风扇主动散热,所以Windows 8.1平板们就只好采取被动散热的方式“纳凉”了。简单来说,Windows 8.1平板被动散热模块的效率取决于如下几个部分:

1.平板后盖的材质,如果是导热性更好的金属(图3),则有利于芯片温度的扩散;

2.覆盖芯片上的导热材质,常见的有锡纸(铝箔)、石墨贴纸、金属屏蔽罩(图4);

3.芯片与后盖之间有无导热材质,比如通过硅胶垫让芯片与后盖接触以提高导热效率。

由此我们不难理解为啥有些Windows 8.1平板会发热严重了。比如,某产品采用了塑料后盖,而CPU芯片表面还没有采用任何散热措施,或是仅仅贴了一层面积小且薄的导热帖(图5),那么它不过热还有谁会过热呢?

平板电脑散热改造思路

了解Windows 8.1平板的散热原理后,我们就知道应该从哪些方面去改善散热效率了。在淘宝上我们只需花很少的钱就可以买到各种尺寸和厚度的锡纸、石墨贴纸和固态导热硅胶垫,而所谓的散热改造,就是找到合适的地方将它们贴上去。

比如,很多平板电脑采用了塑料材质的后盖,我们可照着后盖尺寸剪裁锡纸或石墨贴纸,再将它们贴在后盖内(图6),从而起到扩大导热面积的作用。

对芯片表面只贴有一点导热帖的平板,我们可先把导热帖撕下来,再用酒精加棉球将芯片表面擦拭干净,再贴上更大面积或更厚的石墨贴纸或锡纸(图7)。需要注意的是,无论采用哪种材质的导热帖,都要避开天线的位置,否则会屏蔽信号导致Wi-Fi连接性能变差。

接下来,我们可以在CPU芯片的对应位置(无论是金属屏蔽罩还是导热帖),再贴一块硅胶垫(图8),让它与后盖的锡纸或石墨贴纸充分接触,以便可以迅速将热量传导到更大表面积的散热层上。

接下来我们再来看看一些网友的改造成果,比如图9的网友就在芯片和锡纸之间添加了一块硅胶垫,起到了提高导热效率的功效。而如图10的玩家则更进一步,在平板后盖对应CPU的位置开了一个孔,再贴上对应尺寸的铜质散热片,散热效果更是出众。

散热器改造 篇8

这两种系统各有利弊,

地暖优点:室内平均温差小,温度比较均衡,整体舒适度好,

缺点是:系统需要24小时运行,日后使用费用高,对地面板材有要求(不能铺设实木地板),对屋内层高有限制(一般地暖高度是7-8cm)如果层高低于2.7m的用户来说请慎重考虑,会显得压抑。

散热器改造 篇9

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一、设计背景

在当今社会,笔记本电脑越来越多的进入大众家庭,电脑已经成为人们娱乐、信息交流、工作等不可或缺的一部分。

目前,笔记本电脑的外置散热器通常是放置在笔记本电脑下方,且与笔记本电脑的大小基本相等。在户外没有平台的情况下,往往是将笔记本电脑放置在双腿上进行支撑。这时候双腿不能分开,需要并拢来支撑笔记本电脑及散热底座,长时间使用会使双腿劳累酸胀,因此,现有的笔记本电脑可折叠散热器在使用范围上还具有一定的局限性。

二、设计要求

与现有技术中的其他笔记本电脑可折叠散热器相比较,本实用新型的笔记本电脑可折叠散热器在使用时,可以将笔记本电脑可折叠散热器下部的滑动条向两侧拉开,这样扩大了其横向尺寸,即使双腿分开也仍然能够方便舒服的使用笔记本。扩展的USB接口能够同时连接更多的比如U盘、硬盘、USB台灯及风扇等各种设备。在收起不用时,可以将笔记本电脑可折叠散热器折叠起来,即缩小了体积,又对散热风扇形成保护作用。因此,本实用新型笔记本电脑可折叠散热器具有使用舒适、携带方便的优点。

三、原理方案设计

(1)一种笔记本电脑可折叠散热器,其特征在于,所述笔记本电脑可折叠散热器包括:主体面板,所述主体面板进一步包括相互铰接的主体一和主体二;支撑条,抽推式设于所述主体一的下方;散热风扇,设于所述主体一的下方;多个USB接口,设于所述主体一的一侧,并与所述散热风扇电连接。

(2)根据权利要求l所述的新型笔记本电脑可折叠散热器,其特征在于,所述主体一和主体二折叠时恰好护盖所述散热风扇。(3)根据权利要求l所述的新型笔记本电脑可折叠散热器,其特征在于,所述主体一下方没置有滑槽,所述支撑条抽推式设于所述滑槽内。

(4)根据权利要求3所述的支撑条,其特征在于,所述支撑条在不用时,可从所述滑动槽中拆下。

(5)根据权利要求l所述的支撑条,其特征在于,所述滑动条的下部轮廓呈适于与腿部匹配的形状。

为了解决以上问题,本实用新型提供了一种笔记本电脑可折叠散热器,所述笔记本电脑可折叠散热器包括:主体面板,所述主体面板进一步包括相互铰接的主体一和主体二;支撑条,抽推式设于所述主体一的下方;散热风扇,设于所述主体一的下方;USB接口,设于所述主体一的一侧,并与所述散热风扇电连接。

根据本实用新型一优选实施倒,所述主体一和主体二折叠时恰好护盖所述散热风扇。

根据本实用新型一优选实施例,所述主体一下方设置有滑槽,所述支撑条抽推式设于所述滑槽内。

根据本实用新型一优选实施例,所述支撑条在不用时,可从所述滑动槽中拆下。根据本实用新型一优选实施例,其特征在于,所述滑动条的下部轮廓呈适于与腿部匹配的形状。

四、结构方案设计

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

请一并参见图l至图6,其显示了笔记本电脑可折叠散热器的不同方向示意图。如图所示,本实用新型的笔记本电脑可折叠散热器主要包括主体-

1、主体二

2、支撑条

3、USB接口4以及散热风扇5。

如图2所示,主体-1的下方有两个滑动槽6,该两个滑动槽6用于容置支撑条3。使用笔记本电脑可折叠散热器时,可以将支撑条3沿滑动槽6向两侧抽出,其使用状态图请参见4所示。将支撑条3从滑动槽6抽出能够扩大笔记本电脑可折叠散热器的横向尺寸,使其能够很容易的放置于腿部,方便了使用者。并且在不使用时,亦可将支撑条3从滑动槽6中拆下,携带使用简单方便。

如图l所示,主体-1面板上设置有两个圆形散热格栅7,散热风扇5设于散热格栅7下方,对笔记本电脑的底部外壳进行风冷散热。[0022] 如图2和图3所示,主体-1的两侧各安装有2个USB接口4,在笔记本电脑可折叠散热器连接于笔记本进行工作时,USB接口4也同时与笔记本的USB接口连接,扩展笔记本电脑此时因为给散热风扇5供电时所造成的USB接口的缺乏。四个USB接口4大大扩展了笔记本的USB连接其它设备的数量。主体二2上包括六列用于通风的长条形散热格栅8。当笔记本电脑处于工作状态时,从主体-1的下方产生的风经过笔记本电脑底部的外壳散热后能够从长条形散热格栅8和笔记本电脑底部与散热底座的其它空隙迅速排出,增强了散热效果。

如图3所示,为笔记本电脑可折叠散热器的下视图。从上到下依次为主体-1和主体二2。主体-1和主体二2采用非对称结构,并且主体-1比主体二2大一些,便于在主体-1上安装散热风扇5和滑动槽6。主体二2上则只含有能够通风的长条形散热格栅8。从图3可以看出,散热风扇5大致位于整个笔记本电脑可折叠散热器的中部,在笔记本电脑可折叠散热器工作时,从散热风扇5产生的风能通过圆形散热格栅7均匀的流向笔记本的底部外壳,使得笔记本电脑的底部能够均匀的散热。

使用时.可以根据需要确定是否将支撑条3打开,如不需要,也可以将支撑条3从笔记本电脑可折叠散热器中取下。然后将连接散热风扇5的USB电源连接线接入笔记本电脑的USB接口中。将与散热风扇5连接的电源开关打开,这时候笔记本电脑可折叠散热器的散热风扇5开始转动,即开始对笔记本电脑进行散热。USB接口4与散热风扇5并联,当USB电源连接线接入笔记本电脑时,USB接口4与笔记本电脑接口是联通的。可以根据需要添加其它笔记本电脑外接设备。

如图5所示,是本实用新型笔记本电脑可折叠散热器收起时左视图。当笔记本电脑可折叠散热器收起时,主体二2能够向下翻折。不仅缩小了笔记本电脑可折叠散热器的体积,而且能够对散热风扇5形成保护,在携带时不会因为挤压等原因对散热风扇5造成损伤。如图6所示,本实用新型笔记本电脑可折叠散热器的支撑条结构图示意图。其中,支撑条3的下部形状为可以适合在腿上使用的圆弧形9或倒梯形10结构,使其使用舒适。

综上所述,本设计容易理解,本实用新型的笔记本电脑可折叠散热器结构左右对称,视图美观。支持条的使用大大扩展了笔记本在腿部使用时候的舒适性,同时又能达到很好的散热效果。

【附图说明】

可参考附图并通过实例更加具体地描述本发明,在附图中:

图l是根据本实用新型一实施例的笔记本电脑可折叠散热器的立体图;

图2是根据本实用新型一实施例的笔记本电脑可折叠散热器的左视图;

图3是根据本实用新型一实施例的笔记本电脑可折叠散热器的仰视图;

图4是根据本实用新型一实施例的笔记本电脑可折叠散热器的一种使用状态图;

图5是根据本实用新型一实施例的笔记本电脑可折叠散热器的收起时的左视图;以及

图6是根据本实用新型一实施例的笔记本电脑可折叠散热器的支撑条结构示意图。

五、总结

散热器里的大学问 篇10

一、电脑里的各类散热器

电脑中的散热器种类很多,像CPU散热器、显卡散热器、机箱散热器、硬盘散热器等都是常用的散热器。下面就让我们一起认识一下电脑机箱里的各种散热器吧。

1.CPU散热器

众所周知,CPU可是电脑内各部件中的发热大户。大家平时可能没注意到的一个问题是:CPU散热器是有一个使用范围的,不是说同一个CPU散热器就可以适用全部的CPU的,比如说AMD Athlon64 X2 4400+ AM2的盒装散热器是无法应用于AMD Athlon64 X2 6000+ AM2处理器的,硬要使用的话有可能会因为无法及时散热而导致CPU温度过高而损坏。

常见CPU散热器一般由一块散热片和一个风扇连接组成,通过散热片连接CPU来吸收热量,再由风扇对散热片进行散热。

2.显卡散热器

电脑里除了CPU是发热大户外,显卡在工作时会释放出巨大的热量,特别是在运行一些需要进行大量图形运算的软件时,比如说大型3D游戏。这时就是考验显卡散热器的性能的时候了,如果散热量不足将会导致显卡温度过高,一般在80度以上的时候显卡就会罢工了,具体表现为花屏,重则烧毁。常见的显卡散热器一般为随显卡附带的散热片加风扇。

3.机箱散热器

机箱散热器的作用就是作为电脑各部件散热的一个总枢,主要作用是加快机箱内的热量循环排出,以避免机箱内温度过高。目前主要使用的机箱散热器是散热风扇,其可以很有效地保证机箱内的空气流通,从而使机箱内部保持一个可以正常工作的温度。

4.硬盘散热器

当转速7200RPM的硬盘甚至是10000RPM的硬盘普及的时候,硬盘的散热问题也就开始出现了。特别是有很多朋友用几块硬盘组成磁盘阵列(Rain),几块硬盘在狭小的空间里一起运行,其叠加起来发出的热量将会非常可观。硬盘散热器就是通过被动或者主动的方式带走硬盘的热量,被动散热方式主要是散热片,主动的散热方式主要是风扇。无论是哪种散热器,其目的都是可以快速地带走硬盘的热量,使其保持正常的工作温度。

小提示:

本文介绍的散热器主要是用于台式电脑的,并不完全适用于笔记本电脑。有一类散热器是专门针对于笔记本电脑散热设计的,被称为笔记本散热器。众所周知,笔记本电脑的发热问题可不是被提了一天两天了,像前段时间出现的索尼笔记本电脑出现大规模返厂的情况,其主要原因就是因为发热量过大而无法长时间使用。对于长时间使用笔记本工作的用户来说,配置一个笔记本散热器是必要的。常见的笔记本散热器有风扇散热器和散热片,可安装于笔记本显示的后盖部分和整机下部。

其实,电脑机箱内的散热器种类远远不止上文所说的四种,还有诸如北桥散热器、内存散热器等等,这些散热器与上文介绍的四种散热器也大同小异。好了,现在知道电脑机箱里有什么散热器了,接着是不是就想知道它们的工作方式了呢,到底我们平时常听到的风冷、水冷、热管散热是什么意思呢?下面就让我们一起来了解各种散热器的工作方式吧。

二、散热器的工作方式

散热器的工作方式或者说散热器的种类大体上来说有以下几种:风冷、水冷、热管、散热片、压缩机制冷。又可以分为主动散热和被动散热两种,主动和被动的概念也就是散热器工作时需不需要电源供电,比如常见的被动散热器是散热片,主动散热器是风扇。下面就让我们来看这几种散热器是如何工作的吧。

1.风冷

风冷是目前最常见的一种散热方式,具体散热形式就是使用散热片和风扇相配合,让散热片紧密地连接发热部件,然后由风扇带走散热片上的热量,以达到散热的目的。CPU散热器、显卡散热器、机箱散热器大多数都采用了风扇散热的散热方式。

2.水冷

对于一些电脑发烧友而言,我们平时使用的风冷已经不再能满足他们的散热要求,这时水冷就成了他们的最好选择。水冷的散热量相当于风冷系统散热量的5倍,但是由于其价格和安装要求都比风冷高,所以水冷现在并不是主流。水冷系统一般由以下几部分构成:热交换器、循环系统、水箱、水泵和水。水我们都知道,这是一种高比热容的东西,水冷系统正是应用水的这种特性。在水冷循环系统里,流动的水能很快地带走电脑各部件的热量。通常使用水冷散热方式的电脑部件主要是CPU,少数显卡也会应用。

3.热管

热管散热器相对于传统散热方式具备低噪声、高效能的技术优势。热管的散热效果略优于风冷,但是比不过水冷。热管散热器一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成,主要是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量,当接触需要散热部件的热管一端受热时,管中的液体会汽化,蒸气流向热管的另一端放出热量并凝结成液体,而液体则再次用于汽化散热,如此实现循环。目前热管散热器主要应用于CPU、主板芯片组等部件。

小提示:

一般水冷系统和热管散热器会配合风扇,以达到更好的散热效果。

4.散热片

散热片一般很少用于单独散热,主要是配合风扇构成风冷系统,也可独立运用于发热量较小的部件。散热片主要是由一类导热性能良好的材质构成,比如铜、铝和钢。其工作方式是紧紧贴住需要散热的电脑部件,吸收热量并用更大的散热表面积实现散热,单独的散热片通常使用扇型的结构。

纵观目前所有的散热器散热工作方式,最为主流的还是风冷散热器,也就是我们平时所说的风扇,譬如CPU风扇、显卡风扇等。风冷的优点是以不高的成本实现较高的散热效果,影响风冷系统散热效果的最主要因素就是风扇的好坏了,那么如何判断一个风扇的好坏呢?

三、轴承决定风扇品质

上面我们已经说了,一个风冷系统的好坏取决于其风扇的好坏,那么风扇的好坏又由什么决定呢?答案是风扇的轴承,风扇的轴承品质直接决定了风扇的转速,也就是散热能力的高低,以及噪音的大小。当我们在购买散热风扇时,一般都可以从它的标签中获取相关的轴承信息,了解这些轴承可以让我们更好地选择自己需要的散热风扇,下面将介绍几种常用的轴承。

1.含油轴承

含油轴承(Sleeve Bearing)是目前最常见的一种散热风扇轴承。其优点是价格低廉,不过因为其使用润滑油作为润滑剂和减阻剂,用久了以后会出现很多问题,比如噪音会比较大,轴承套筒里的润滑油会泄漏出来。另外轴承较易磨损,寿命较短。常见的Tt iFlash+散热器风扇就是使用了含油轴承。

2.单滚珠轴承

单滚珠轴承(ONE Ball Bearing或Ball+Sleeve Bearing)对传统含油轴承进行了改进,混合了滑动摩擦和滚动摩擦,由一个滚珠轴承和一个含油轴承组成。它集合了含油轴承和双滚珠轴承的优点,比之双滚珠轴承制造成本更低。但是缺点是噪音比含油轴承的风扇大,不过仍小于双滚珠轴承。

3.双滚珠轴承

双滚珠轴承(Dual Ball Bearing或Two Ball Bearing)使用两个滚珠轴承以滚动摩擦代替了传统的滑动摩擦。其优点是不需要使用润滑油,使用寿命较长,更适合转速快的风扇。其缺点为制造成本高,并且使用该轴承的风扇噪音在所有风扇里是最大的。

4.液压轴承

液压轴承(Hydraulic Bearing)是含油轴承的一个改进版。比之含油轴承,液压轴承拥有的环式供油回路大大的减少了漏油的状况,并且延长了风扇寿命,运行噪音是目前所有轴承中最小的。

5.来福轴承

来福轴承(Rifle Bearing)的散热风扇是著名风扇品牌CoolerMaster(酷冷至尊)的代表作,这也是对传统含油轴承的一种改进。来福轴承使用耐磨材料制成高含油中空轴承,在风扇运转时润滑油将形成反向回流,从根本上避免了漏油的问题,并且把运行噪音控制得非常好。

除了上述的5种常见轴承外,还有纳米轴承、纳米陶瓷轴承、磁悬浮轴承和流体保护系统轴承等,不过这些轴承成本过高,不便于普及推广。

通过上面对风扇轴承的了解,大家现在已经了解了如何选一台好的散热风扇了吧。虽然说轴承决定了散热风扇的好坏,但是我们也不能忽略风扇的其他性能在风冷系统中的作用。

四、风扇的其他重要性能

影响散热风扇散热好坏的几个重要性能分别为:风扇功率、风扇口径、风扇转速、风扇材质、风扇噪声、风扇排风量,这些性能或多或少地影响了风扇的散热性能好坏,希望大家在购买风扇时注意。下面我们对这几个散热风扇的重要性能一一进行讲解。

1.风扇功率是影响风扇散热效果的一个很重要的条件,功率越大通常风扇的散热效果也越好。不过在选择风扇功率时要注意遵循够用为原则,不是说风扇功率越大越好,过大的话会增加主机的功耗,从而导致出现不正常情况。

2.风扇口径的大小对风扇的出风量也有直接的影响,在适用的原则下,我们应选择较大口径的风扇。

3.风扇转速对散热的影响显而易见,值得注意的是,我们选择风扇的转速时应该根据CPU的发热量来决定,最好选择转速在3500转至5200转之间的风扇,否则过快的转速将会缩短风扇寿命和增加其噪音。

4.风扇散热片材质的选择也很重要,散热风扇所能散热的快慢是由风扇散热片的材质决定的,常用的材质是铜和铝,铜材质较之铝材质导热性更好,不过成本比较高。目前风扇散热片的材质大多数是铝。

5.风扇噪声就是我们对一台风扇进行评价的最直观的方式了。过大的噪音会让人非常烦恼,在选择散热风扇时最好让其全功率运转,在其热身完毕后再听其发出的噪音是否在自己接受的范围。

6.风扇排风量就是我们衡量一台散热风扇好坏的综合指标了,排风量直接影响了其散热性能的高低。对于该指标的测试很简单,将手放在散热片附近感受一下吹出的风的强度即可,一台好的风扇,就算我们离它很远,对风扇制造的气流依旧感觉明显。

风扇的其他重要性能就是以上六点了,在选择散热风扇时除了要了解轴承材质外,还要参考以上几个性能,这样,才能淘到自己满意的散热风扇。

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