Алюминиевые рёбра представляют собой теплообменные элементы с развёрнутой поверхностью. Принцип их работы основан на синергетическом эффекте теплопроводности и конвективного теплопереноса. При течении теплоносителя внутри базовой трубы тепло передаётся через её стенку к алюминиевым рёбрам, которые затем быстро рассеивают его в окружающем воздухе, обеспечивая эффективное охлаждение.
Основная функция алюминиевых ребер — увеличение площади рассеивания тепла и повышение эффективности теплообмена, тем самым решая проблему «недостаточной площади поверхности» в традиционных гладких трубках.
Алюминиевые ребра в основном используются в теплообменниках и системах теплопередачи. Они широко используются в автомобильных радиаторах, конденсаторах и различных компонентах систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ). Этот материал обычно изготавливается из алюминиевых сплавов серий 1000, 3000 и 8000 и поставляется в рулонах или фольге.
Роль алюминиевых ребер в рассеивании тепла
| Функциональная роль | Описание | Практический эффект |
| Увеличить площадь поверхности рассеивания тепла | Благодаря плотному расположению ребер (например, жалюзийные/волнистые конструкции) площадь поверхности увеличивается в 10–100 раз по сравнению с базовой. | Значительно увеличивает площадь контакта с воздухом, ускоряя конвективный теплообмен. |
| Установить эффективный путь теплопроводности | Высокая теплопроводность алюминия (237 Вт/м·К) позволяет быстро переносить тепло от источника (например, медных трубок/стружки) к кончикам ребер. | Снижает локальную температуру в источнике тепла, предотвращая повреждения от перегрева |
| Улучшение конвективного теплообмена воздуха | Расстояние между ребрами образует воздушные каналы, которые обеспечивают принудительный поток воздуха (вентиляторы) или естественную конвекцию для отвода тепла. | Увеличивает скорость рассеивания тепла в 3–8 раз по сравнению с плоскими поверхностями без ребер |
| Легкая структурная поддержка | Низкая плотность алюминия (2, 7 г/см³) обеспечивает прочность при одновременном снижении общего веса. | Подходит для применений, чувствительных к весу, например, в автомобилях. |
Распространенные алюминиевые сплавы для ребер
- Чистый алюминий серии 1000Содержит более 99, 0% алюминия. Обладает отличной электропроводностью, теплопроводностью и коррозионной стойкостью, а также превосходной обрабатываемостью, но относительно низкой прочностью.
- Алюминиево-марганцевые сплавы серии 3000обладают средней прочностью, хорошей коррозионной стойкостью, свариваемостью и формуемостью, что делает их распространенным выбором в качестве материалов для ребер.
- Алюминиевые сплавы серии 8000обладают хорошей формуемостью и средней прочностью, благодаря чему их широко используют в качестве материалов для ребер, особенно в системах кондиционирования воздуха и теплообмена.
- Алюминиево-кремниевые сплавы серии 4000обладают более низкими температурами плавления и хорошими характеристиками пайки, часто используются в качестве облицовочных материалов при пайке.
Ребристый сплав серии 3000 из алюминиево-марганцевого сплава
Представленные марками 3003 и 3004, где марганец является основным легирующим элементом, они обладают средней прочностью, хорошей коррозионной стойкостью, свариваемостью и формуемостью. Алюминиевый сплав 3003 является распространенным выбором для материалов для ребер благодаря своим хорошим формовочным свойствам и коррозионной стойкости, подходит для применений, требующих более высокой прочности, чем сплавы серии 1000. Сплав 3004 имеет более высокую прочность, чем 3003, и особенно подходит для ребер, требующих большей прочности.
Ребра из алюминиевого сплава серии 8000
Представленный сплавом алюминия и кремния 8011 с хорошей формуемостью и средней прочностью, он широко используется в качестве материала для ребер, особенно в системах кондиционирования воздуха и теплообменников. Алюминиевый сплав 8006 демонстрирует превосходную стойкость к УФ-излучению, сохраняя высокий уровень сохранения блеска даже после 1000 часов испытаний на воздействие УФ-излучения.
Ребристый материал из алюминиево-кремниевого сплава серии 4000
Представленные марками 4343, 4045, 4047 и т. д., с кремнием в качестве основного легирующего элемента, они обладают более низкими температурами плавления и отличными паяльными свойствами. Алюминиевый сплав 4343 широко используется в качестве облицовочного материала для пайки. В сочетании с основным материалом 3003 он образует композитную алюминиевую фольгу для ребер, широко применяемую в автомобильных теплообменниках.
Руководство по выбору сплава для различных вариантов применения
- Системы кондиционирования воздуха и охлажденияОбычно используются сплавы марок 1100, 3003 и 8011. Эти материалы обладают хорошей теплопроводностью и формуемостью, что соответствует требованиям к эффективности теплоотвода и технологичности рёбер кондиционеров. Гидрофильная алюминиевая фольга для рёбер требует специальной обработки основного сплава для повышения гидрофильности поверхности и коррозионной стойкости.
- Автомобильные радиаторыОбычно используется композитная алюминиевая фольга марки 3003/4343. Этот материал обладает отличными паяльными свойствами и устойчивостью к провисанию. В автомобильных теплообменниках композитная алюминиевая фольга широко используется благодаря своему малому весу, коррозионной стойкости и хорошей теплопроводности.
- Промышленные теплообменникиВыбор сплава зависит от характеристик среды и условий эксплуатации. Для общепромышленного применения обычно выбирают сплавы 3003 и 3004.
Технические характеристики алюминиевых ребер
Основные размерные параметры и нормы допусков алюминиевых ребер
Технические характеристики алюминиевых ребер напрямую влияют на их теплоотдачу и совместимость с установкой. Понимание этих параметров и стандартов допусков имеет решающее значение для правильного выбора и использования алюминиевых ребер.
- Толщина: обычно от 0, 1 до 0, 3 мм, допуск контролируется в пределах ±0, 05 мм
- Ширина: обычно от 100 до 450 мм, максимум до 2650 мм, допуск ±1 мм
- Высота ребра: обычно составляет от 4 до 12 мм с допуском ±0, 5 мм.
- Шаг ребер: обычно от 1, 5 до 8, 0 мм, допуск ±0, 1 мм
- Угол наклона ребра: обычно регулируется в пределах от -1 до +1 градуса
Производство и поставка алюминиевых ребер Haomei
| Единицы | Толщина | Ширина (диаметр) | Внутренний диаметр катушки | Внешний диаметр катушки | Вес катушки | Сплавы | |||||
| мин | макс | мин | макс | мин | макс | мин | макс | мин | макс | ||
| Дюймы | 0, 0039 | 0, 0100 | 1 | 47 | 3 | 6 | - | 24 | - | 925 фунтов | 1XXX, 3XXX, 8XXX |
| мм | 0.1 | 0, 254 | 25.4 | 1, 200 | 76 | 152 | - | 600 | - | 420 кг | |
- Сплав: Обычно используются сплавы серии 1000 (промышленный чистый алюминий), серии 3000 (алюминиево-марганцевые сплавы) и серии 8000 (алюминиево-цинковые сплавы).
- Форма: Ребристые заготовки обычно производятся в форме рулонов или фольги с определенным диапазоном толщины и условиями отпуска.
- Плакирование: некоторые заготовки ребер могут быть покрыты различными сплавами, например, сплавом 4004, нанесенным на сердечник 3003, для соответствия определенным сферам применения, например вакуумной пайке.
Поверхность и внешний вид алюминиевой фольги Haomei Fin Material
- Чистый, без следов «рыбьего хвоста», складок, царапин и других дефектов.
- Отсутствие адгезии и изменения цвета на поверхности.
- Края ровные, гладкие и без трещин.
- Не заметно никакой разницы в цвете между спиралями или между слоями одной спирали.
Эксплуатационные преимущества алюминиевых ребер
Теплофизические свойства алюминиевых ребер
- Теплопроводность: Алюминий обладает теплопроводностью до 237 Вт/(м·К), что значительно выше, чем у многих других металлов. Это позволяет алюминиевым рёбрам быстро поглощать и передавать тепло, повышая эффективность теплообмена. Хотя теплопроводность алюминия ниже, чем у меди, его низкая плотность, экономичность и высокая коррозионная стойкость делают его предпочтительным материалом для изготовления рёбер.
- Теплоёмкость: Удельная теплоёмкость алюминия составляет приблизительно 900 Дж/(кг·К), что означает, что алюминиевые рёбра могут поглощать или выделять большое количество тепла при изменении температуры, помогая стабилизировать тепловые колебания. Это делает алюминий особенно подходящим для теплообменных систем, требующих быстрого теплового отклика.
- Коэффициент теплового расширения: коэффициент теплового расширения алюминия составляет около 23, 6×10^-6/°C, что относительно высоко. При проектировании систем алюминиевых ребер важно учитывать расширение и сжатие, вызванные перепадами температур, чтобы избежать чрезмерных напряжений и деформаций.
- Характеристики теплового излучения: Алюминиевые поверхности обладают хорошими характеристиками теплового излучения, особенно после специальной обработки. Анодирование или нанесение покрытия может дополнительно улучшить тепловые характеристики алюминиевых ребер и повысить их эффективность в лучистом теплообмене.
- Эффективность ребра: Эффективность ребра определяется отношением фактического рассеивания тепла ребром к идеальному рассеиванию тепла при условии, что всё ребро имеет температуру, равную температуре основной трубы. Эффективность алюминиевых ребер обычно составляет от 70% до 95% в зависимости от геометрии ребра, теплопроводности материала и условий эксплуатации. Более высокий КПД означает лучшее рассеивание тепла на единицу материала.
Механические свойства и долговечность алюминиевых ребер
- Прочность и твёрдость: Прочность различных алюминиевых сплавов варьируется в широких пределах: от примерно 70 МПа для чистого алюминия до более 300 МПа для высокопрочных сплавов. Что касается твёрдости, алюминиевые рёбра обычно производятся в таких состояниях, как H14, H18 и H24, для удовлетворения различных требований к применению.
- Прочность и пластичность: Материалы для алюминиевых ребер должны обладать достаточной прочностью и пластичностью, чтобы выдерживать деформации во время обработки и вибрации во время использования.
- Противопровисающие свойства: при высокотемпературной пайке алюминиевые ребра должны обладать хорошими противопровисающими свойствами, чтобы предотвратить деформацию под действием силы тяжести. Оптимизация состава сплава и процессов термообработки может значительно повысить эту способность.
- Коррозионная стойкость: алюминий естественным образом образует на воздухе плотную оксидную плёнку, обеспечивающую отличную коррозионную стойкость. Уровень коррозионной стойкости может незначительно различаться у разных сплавов. Кроме того, поверхностная обработка, такая как анодирование и нанесение покрытия, может дополнительно повысить коррозионную стойкость алюминиевых рёбер.
- Вибростойкость: В условиях вибрации алюминиевые рёбра должны обладать высокой усталостной прочностью и устойчивостью к разрушению. Биметаллические рёбра, плакированные сталью и алюминием, обладают значительными преимуществами в этом отношении, сочетая высокую прочность стали и отличную теплопроводность алюминия, что позволяет эффективно противостоять механическим вибрациям.
Гидродинамические характеристики алюминиевых ребер
- Сопротивление воздушному потоку: Воздушный поток, проходящий через алюминиевые ребра, создаёт сопротивление, которое зависит от формы, шага и высоты ребер. Как правило, меньший шаг и большая высота ребер приводят к большему сопротивлению воздушному потоку. Конструкция ребер должна обеспечивать баланс между площадью поверхности и сопротивлением для оптимизации эффективности теплообмена и энергопотребления.
- Эффект пограничного слоя: на поверхности ребра образуется тонкий пограничный слой воздуха, который затрудняет теплопередачу. Оптимизация формы ребер может разрушить этот слой и увеличить коэффициент теплопередачи.
- Повышение турбулентности: специальная конструкция ребер может усилить турбулентность воздуха и повысить эффективность теплопередачи. Например, гофрированные ребра создают периодические возмущения потока, увеличивая турбулентность, а спиральные ребра направляют воздух по винтовой траектории, увеличивая время контакта воздуха с ребрами.
- Характеристики падения давления: Поток воздуха через алюминиевые ребра приводит к падению давления, что напрямую влияет на энергопотребление вентилятора или насоса. Для обеспечения эффективности системы крайне важно контролировать это падение давления в разумных пределах. Как правило, больший шаг и более гладкие поверхности обеспечивают меньшее падение давления.
- Образование инея и конденсата: В условиях низких температур или высокой влажности поверхности алюминиевых ребер могут покрываться инеем или конденсатом, что снижает эффективность теплообмена. Гидрофильные алюминиевые ребра имеют специальную обработку поверхности для улучшения смачиваемости, уменьшения образования конденсата и инея, а также повышения эффективности работы во влажных условиях.
Влияние материала на характеристики алюминиевых ребер
| Показатель эффективности | Серия 1000 (1100, 1200) | Серия 3000 (3003, 3102) | Серия 8000 (8011, 8079) |
| Теплопроводность | Превосходный алюминий высокой чистоты с превосходной тепловой эффективностью | Хорошо, немного ниже серии 1000, но все еще соответствует требованиям к теплообмену | От умеренного до низкого, подходит для общих применений в области теплообмена |
| Сила | Низкая, ограниченная механическая несущая способность | От умеренной до высокой, хорошая структурная прочность | От умеренной до высокой, подходит для применений, требующих прочности после формования |
| Формуемость | Отличная, высокопластичная, пригодна для глубокой вытяжки | Хорошо, подходит для обычных процессов штамповки и прокатки | Отлично, особенно подходит для сложных и сверхтонких конструкций. |
| Коррозионная стойкость | Отлично подходит для нейтральных или слабоагрессивных сред | Отлично подходит для влажной или слабокислой/щелочной среды | Хорошая, со стабильной стойкостью к окислению и коррозии |
| Подходящие приложения | Сценарии, требующие высокой теплопроводности, например, теплообменники высокого класса | Универсальные ребра, подходящие для кондиционеров, автомобилей и т. д. | Применения в области глубокой вытяжки и тонкой структуры, такие как гидрофильные ребра и энергосберегающие конструкции |
Классификация алюминиевых ребер
Классификация по составу сплава
- Ребра из чистого алюминия (серия 1000)
- Ребро из алюминиево-марганцевого сплава (серия 3000)
- Ребро из алюминиево-магниевого сплава (серия 8000)
- Ребро из алюминиево-кремниевого сплава (серия 4000)
Классификация по структурной форме
- Плакированный алюминиевый реберный материал
- Неплакированный алюминиевый сплав ребер
- Однометаллический реберный приклад
- Биметаллическое композитное ребро
Классификация по обработке поверхности
- Алюминиевые ребра без покрытия
- Предварительно окрашенные алюминиевые ребра
- Гидрофильный алюминиевый ребро
- Гидрофобный алюминиевый ребро
- Алюминиевые ребра с защитой от плесени
- Алюминиевые ребра с цветным покрытием
- Плакированное алюминиевое оребрение: на поверхность основного алюминиевого сплава наносится один или два слоя различных алюминиевых сплавов, например, алюминиевая фольга композитной структуры 4343/3003/4343, которая в основном используется в паяных теплообменниках.
- Алюминиевые ребра без покрытия: ребра, изготовленные из цельного алюминиевого сплава без покрытия, подходят для применений, не требующих пайки или специальной обработки поверхности.
- Цельнометаллическое оребрение: ребро и основная трубка изготавливаются из одного и того же материала, обычно из алюминиевого сплава, что обеспечивает хорошую теплопроводность и однородность.
- Биметаллическое композитное оребрение: ребро и основная трубка изготовлены из разных материалов, например, алюминиевое ребро, надетое на стальную основную трубку, что сочетает в себе высокую прочность стали с превосходной теплопроводностью алюминия.
Характеристики и особенности алюминиевых ребер
Высокая теплопроводность
Высокая теплопроводность (около 237 Вт/м·К), примерно на 50% выше, чем у нержавеющей стали.
Ключ к достижению быстрых циклов охлаждения/нагрева, значительное повышение эффективности теплообменника (например, радиатора, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, автомобильных систем).
Легкий
Низкая плотность, снижает вес системы на 30–50% по сравнению с медью.
Преимущества: повышает топливную экономичность автомобиля, упрощает процесс установки систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Коррозионная стойкость
Образует плотную оксидную пленку, устойчивую к атмосферной коррозии, соленой воде, влаге и химическому воздействию. Дополнительные покрытия (например, гидрофильные, эпоксидные) усиливают защиту, подходят для использования во влажных и агрессивных промышленных средах.
Формуемость и гибкость производства
Легко штампуется в сложные ребристые структуры (например, жалюзийные или волнообразные формы) без образования трещин.
Обработка заготовок: алюминиевая фольга раскатывается в сверхтонкие и однородные листы, что обеспечивает точное формирование сложных гофрированных конструкций.
Распространенные сплавы и закаленные сплавы Fin Stock включают:
- Алюминиевая заготовка для ребер 1100 O: мягко отожженное состояние для общей формуемости.
- Алюминиевая заготовка для ребер 1100 H14: слегка упрочнена, подходит для средней прочности и формуемости.
- Алюминиевая заготовка для ребер 1100 H18: более высокая прочность, чем у H14, за счет дополнительного упрочнения.
- Алюминиевый сплав 1100 H19: аналогичен H18, но обладает более высокими прочностными характеристиками.
- Алюминиевая заготовка для ребер 1100 H25: подвергнута упрочнению для повышения прочности.
- Алюминиевая заготовка для ребер 1100 H111: полностью отожжена для достижения максимальной пластичности.
- Алюминиевая заготовка для ребер 1100 H211: подвергнута упрочняющей обработке и частично отожжена для повышения прочности и формуемости.
- Алюминиевая заготовка для ребер 1100 H113: подвергнута упрочняющей обработке и частичному отжигу с контролируемым количеством холодной обработки.
- Алюминиевая заготовка для ребер 3003 O: мягко отожженное состояние для хорошей формуемости и стойкости к коррозии.
- Алюминиевая заготовка для ребер 3003 H14: подвергнута упрочняющей обработке, подходит для средней прочности и формуемости.
- Алюминиевая заготовка для ребер 3003 H18: более высокая прочность, чем у H14, за счет дополнительного упрочнения.
- Алюминиевый сплав 3003 H19: аналогичен H18, но обладает более высокими прочностными характеристиками.
- Алюминиевая заготовка для ребер 3003 H25: подвергнута упрочнению для повышения прочности.
- Алюминиевая заготовка для ребер 3003 H111: полностью отожжена для достижения максимальной пластичности.
- Алюминиевая заготовка для ребер 3003 H211: подвергнута упрочняющей обработке и частично отожжена для повышения прочности и формуемости.
- Алюминиевая заготовка для ребер 3003 H113: подвергнута упрочняющей обработке и частичному отжигу с контролируемым количеством холодной обработки.
Эти алюминиевые заготовки для ребер, от отожженных (O) до полностью закаленных (H113) из сплавов 1100 и 3003, обычно используются в теплообменниках и компонентах систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, таких как кондиционеры, радиаторы и испарители.
Химический состав алюминиевых ребер из различных сплавов
| Химический состав алюминиевого сплава (%) | АА1050 | АА1100 | АА1200 | АА3003 | АА8006 | АА8011 |
| Фе | 0, 40 | 0, 95 | 1.00 | 0, 70 | 1.40 — 1.60 | 0, 6 — 1, 00 |
| Си | 0, 25 | (Fe Si) | (Fe Si) | 0, 60 | 0, 02 | 0, 5 — 0, 90 |
| Мг | 0, 05 | – | – | – | 0, 02 | 0, 05 |
| Мн | 0, 05 | 0, 05 | 0, 05 | 1, 0 — 1, 50 | 0, 4 — 0, 50 | 0, 20 |
| Cu | 0, 05 | 0, 05 — 0, 20 | 0, 05 | 0, 05 — 0, 20 | 0, 05 | 0, 10 |
| Zn | 0, 05 | 0, 10 | 0, 10 | 0, 10 | 0, 05 | 0, 10 |
| Ти | 0, 03 | – | 0, 05 | 0, 1(Ti Zr) | 0, 03 | 0, 08 |
| Кр | – | – | – | – | – | 0, 05 |
| Каждый (Другие) | 0, 03 | 0, 05 | 0, 05 | 0, 05 | 0, 05 | 0, 05 |
| Всего (Другие) | – | 0, 15 | 0, 125 | 0, 15 | 0, 15 | 0, 15 |
| Эл | 99.50 | 99.00 | 99.00 | Остаток | Остаток | Остаток |
Применение алюминиевых ребер
- Область ОВКВ и холодоснабженияШироко используется в различном оборудовании систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) и холодильных устройствах, служит основным материалом для алюминиевых радиаторов, испарителей и конденсаторов. Он применяется в бытовых кондиционерах, холодильниках, специализированном холодильном оборудовании и автомобильных системах кондиционирования воздуха, повышая эффективность теплообмена для достижения охлаждающих или обогревающих функций.
- Транспортный секторИграет ключевую роль в автомобилях, железнодорожном транспорте, судах, самолетах и других транспортных средствах. Он является основным материалом для изготовления ребер автомобильных радиаторов, обеспечивая эффективное рассеивание тепла. Кроме того, в различных системах рассеивания тепла других транспортных средств его малый вес позволяет эффективно обеспечивать охлаждение в условиях ограниченного пространства.
- Сектор промышленного охлаждения и теплообменаПодходит для промышленного теплообмена, включая теплообменники в промышленных процессах или системах охлаждения, а также для рассеивания тепла в двигателях и трансформаторах, охлаждения гидравлических систем, компрессоров и другого промышленного оборудования. Увеличенная площадь поверхности значительно повышает эффективность рассеивания тепла.
- Сектор строительства и отделкиВ архитектуре он может служить элементом затенения зданий или декоративным элементом фасада. Кроме того, он выполняет функцию воздушного теплообменника в системах вентиляции, улучшая внешний вид здания, повышая эффективность вентиляции и снижая энергопотребление.
- Сфера бытовой техники и электроникиВыполняет функцию теплоотвода в бытовой технике и электронных устройствах, помогая рассеивать тепло, выделяемое во время работы электронных компонентов, обеспечивая стабильную работу устройств и продлевая срок их службы.
- Новый энергетический секторПрименяется в солнечных водонагревателях, солнечных коллекторах, топливных элементах и другом новом энергетическом оборудовании. Участвуя в процессе теплообмена, он повышает эффективность преобразования энергии и способствует эффективному использованию новых источников энергии.
Кроме того, алюминиевые ребра также могут быть встроены в теплоизоляционные экраны, играя роль в регулировании температуры и защите чувствительных компонентов, что еще больше расширяет область их применения.
| Область применения | Описание |
| Кондиционирование воздуха и охлаждение | Алюминиевые ребра широко используются в конденсаторах и испарителях систем кондиционирования воздуха и холодильных установок. Высокая теплопроводность алюминия обеспечивает эффективный теплообмен между хладагентом и воздухом, повышая коэффициент энергоэффективности (EER) системы. Кроме того, лёгкий вес алюминия способствует снижению общего веса оборудования, облегчая монтаж и обслуживание. Кроме того, алюминиевые ребра с антикоррозионным покрытием могут существенно продлить срок службы оборудования, особенно в условиях высокой влажности, например, в бытовых кондиционерах, коммерческих холодильных системах и промышленных холодильных камерах. |
| Автомобильная промышленность | Алюминиевые ребра в основном используются в радиаторах, интеркулерах и конденсаторах в автомобильной промышленности. Большая площадь поверхности и отличная теплопроводность алюминиевых ребер обеспечивают эффективную теплопередачу, гарантируя стабильную работу двигателей, систем турбонаддува и кондиционирования воздуха. Использование алюминиевых ребер существенно повышает топливную экономичность, снижает риск перегрева двигателя и способствует снижению веса автомобилей, что дополнительно повышает энергоэффективность и экологичность. |
| Отопление зданий | Алюминиевые ребра широко используются в системах отопления зданий, включая радиаторы и тепловентиляторы. Их превосходная теплопроводность обеспечивает быструю передачу тепла, обеспечивая равномерное повышение температуры в помещении и повышая эффективность отопления. Кроме того, ребра из алюминиевого сплава обладают высокой стойкостью к окислению и коррозии, что делает их менее подверженными ржавчине и разрушению при длительной эксплуатации. Для систем теплоотвода на крышах или наружных стенах алюминиевые ребра могут быть покрыты цветными покрытиями, например, золотистыми или синими, что улучшает внешний вид здания, а также повышает устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям. |
| Промышленный теплообмен | Алюминиевые ребра играют важнейшую роль в теплообменном оборудовании в нефтехимической и энергетической промышленности, например, в высокотемпературных газоохладителях и системах рекуперации тепла в химических реакторах. Благодаря превосходной теплопроводности и стойкости к окислению алюминий обеспечивает стабильные характеристики теплоотвода в условиях высоких температур, влажности и коррозионных сред, обеспечивая долгосрочную эффективность работы теплообменных систем. Кроме того, алюминиевые ребра лёгкие и просты в обработке, что позволяет разрабатывать индивидуальные конструкции, соответствующие различным требованиям к оборудованию, повышая эффективность теплообмена и снижая затраты на техническое обслуживание. |
| Сушка и обогрев | Алюминиевые ребра широко используются в сушильном оборудовании для пищевой и фармацевтической промышленности, например, в системах распылительной сушки, для ускорения испарения влаги и повышения эффективности сушки. Высокая теплопроводность алюминия обеспечивает быструю передачу тепла сушильному воздуху или пару, что повышает производительность и снижает энергопотребление. Коррозионная стойкость алюминия обеспечивает стабильную работу ребер в условиях высоких температур и влажности, что делает их особенно подходящими для пищевой и фармацевтической промышленности, где предъявляются высокие требования к гигиене и качеству продукции. |
Алюминиевые ребра 8011 O для кондиционирования воздуха
Алюминиевая фольга марки 8011 марки O используется для теплообменников в системах кондиционирования воздуха. Она изготавливается из алюминиевого сплава 8011 с закалкой (смягчением), что делает её пригодной для теплообменников систем кондиционирования воздуха с хорошей теплопроводностью.
Функции:
- Материал: алюминиевый сплав 8011, состояние O (смягченный), пригоден для обработки.
- Применение: В основном используется в теплообменниках систем кондиционирования воздуха.
- Производительность: Обеспечивает хорошую теплопроводность и долговечность.
3003 Предварительно покрытый гидрофильный алюминиевый сплав с ребрами для теплообменника
Алюминиевые ребра с гидрофильным покрытием 3003 имеют гидрофильное покрытие, которое повышает эффективность теплообмена за счет уменьшения образования капель воды и улучшения рассеивания тепла.
Функции:
- Материал: алюминиевый сплав 3003 с предварительно нанесенным гидрофильным слоем.
- Гидрофильность: покрытие позволяет сконденсированной воде быстро распространяться, уменьшая образование капель воды.
- Применение: В основном используется в различных теплообменниках для повышения эффективности теплообмена.
Алюминиевые ребра с предварительно нанесенным покрытием золотистого цвета 8011 для теплообменников систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Алюминиевая фольга с предварительно нанесенным золотым покрытием 8011 имеет покрытие золотистого цвета, которое обеспечивает привлекательный внешний вид и одновременно усиливает защитные свойства алюминиевой фольги, что делает ее пригодной для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
- Материал: алюминиевый сплав 8011 с предварительно нанесенным золотым защитным слоем.
- Внешний вид: Золотое покрытие обеспечивает эстетичный вид и дополнительную защиту.
- Применение: подходит для теплообменников в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, сочетая эстетику с функциональностью.
8011 O Синее предварительно покрытое гидрофильным алюминиевым ребром для бытового кондиционера
Алюминиевая фольга марки 8011 O с предварительно нанесенным синим гидрофильным слоем обеспечивает быстрое рассеивание конденсата. Синее покрытие добавляет привлекательности и повышает эффективность теплообмена.
- Материал: алюминиевый сплав 8011, закалка O (смягченная), с предварительно нанесенным синим гидрофильным слоем.
- Гидрофильность: покрытие позволяет сконденсированной воде быстро распространяться, предотвращая образование капель воды.
- Внешний вид: Синее покрытие обеспечивает дополнительные визуальные эффекты.
- Применение: Разработан специально для бытовых систем кондиционирования воздуха, повышает эффективность теплообмена и улучшает внешний вид.
Основное экспериментальное испытание алюминиевых ребер Haomei
Качество материала алюминиевых ребер напрямую влияет на производительность и надежность системы теплообмена. Поэтому требуются строгие стандарты контроля качества, охватывающие химический состав, механические свойства, точность размеров, качество поверхности, металлографическую структуру и физические свойства.
- Анализ химического составаК распространенным методам относятся спектроскопический анализ, химический анализ и атомно-абсорбционная спектроскопия, в основном для определения содержания легирующих элементов, таких как алюминий, магний, кремний, железо, медь и марганец.
- Испытание механических свойствВключает испытания на растяжение, твердость, изгиб и ударную вязкость для оценки прочности, вязкости и технологичности материала.
- Проверка точности размеровТакие инструменты, как микрометры, толщиномеры и штангенциркули, используются для измерения таких параметров, как толщина, ширина, длина, высота ребра и шаг.
- Проверка качества поверхностиДля оценки качества поверхности используются такие методы, как визуальный осмотр, измерение шероховатости и проверка чистоты, что позволяет убедиться в отсутствии дефектов и загрязнений.
Популярные неплакированные алюминиевые ребра
Алюминиевые плавники без покрытия
Алюминиевые ребра без покрытия представляют собой необработанную алюминиевую фольгу с базовыми характеристиками алюминия. Из-за необработанной поверхности она может подвергаться окислению и коррозии в процессе эксплуатации, но при этом сохраняет хорошую теплопроводность.
Функции
- Теплопроводность: обеспечивает хорошую теплопередачу.
- Состояние поверхности: Необработанная поверхность может быть подвержена окислению и коррозии.
- Применение: Обычно используется в теплообменниках и радиаторах.
Гидрофильный алюминиевый реберный материал
Гидрофильный алюминиевый сплав представляет собой алюминиевую фольгу, обработанную гидрофильным покрытием, которое позволяет конденсату быстро растекаться, не образуя капель.
Функции
- Эффективность теплообмена: увеличивает площадь теплообмена и ускоряет процессы охлаждения и нагрева.
- Снижение шума: эффективно снижает шум воздушного потока из-за отсутствия скопления капель воды.
- Защитная функция: обеспечивает дополнительную защиту от коррозии и плесени.
- Распределение влаги: обеспечивает равномерное распределение сконденсированной воды на поверхности, снижая возникновение теплового сопротивления и улучшая скорость теплообмена примерно на 5%.
Предварительно окрашенные алюминиевые ребра
Предварительно окрашенный алюминиевый ребристый материал имеет антикоррозийное покрытие, которое предотвращает коррозию, а смазочный слой в покрытии продлевает срок службы.
- Теплопроводность: обеспечивает хорошую теплопроводность.
- Антикоррозийное покрытие: Покрытие предотвращает коррозию в процессе эксплуатации и продлевает срок службы.
- Смазочный слой: Смазочный слой в покрытии улучшает формуемость и облегчает обработку в желаемые формы и размеры.
- Применение: подходит для комнатных/комбинированных кондиционеров и теплообменников в больших холодильниках.
Гидрофобный алюминиевый реберный материал
Гидрофобное алюминиевое оребрение образует гидрофобный слой благодаря специальной обработке поверхности, эффективно снижая налипание влаги и образование конденсата. Оно особенно подходит для конденсаторов, испарителей и систем охлаждения систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) в условиях высокой влажности. Гидрофобные свойства снижают вероятность образования накипи и отложений, сокращают частоту очистки и технического обслуживания, а также поддерживают стабильную эффективность теплообмена, повышая коррозионную стойкость и продлевая срок службы оборудования.
Самосмазывающаяся алюминиевая фольга для ребер
Самосмазывающаяся алюминиевая фольга для изготовления ребер имеет смазывающий слой с низким коэффициентом трения на поверхности, что снижает сопротивление трения при формовке и сборке. Это облегчает такие операции, как гибка и укладка ребер, снижает потери при обработке и износ оборудования. Этот продукт подходит для прецизионной сборки, например, автомобильных радиаторов и промышленных теплообменников, обеспечивая целостность и посадку реберной структуры без ущерба для теплоотвода, что повышает эффективность производства и стабильность работы оборудования.
Алюминиевая фольга с защитой от плесени
Алюминиевая фольга с антиплесневыми свойствами, устойчивая к образованию плесени, обогащена противоплесневыми компонентами или обработана антибактериальным покрытием для предотвращения роста плесени, бактерий и других микроорганизмов на поверхности. Она особенно подходит для использования во влажных средах, склонных к образованию плесени, таких как бытовые кондиционеры, вентиляционные системы для ванных комнат и холодильное оборудование для пищевых продуктов. Благодаря своим антиплесневым свойствам она предотвращает снижение производительности из-за размножения микробов, появления запахов и коррозии материала, обеспечивая гигиеничность и безопасность, а также продлевая срок службы оборудования.
Руководство по выбору и применению материала алюминиевых ребер
Системы кондиционирования воздуха и охлаждения
Характеристики применения: Алюминиевые ребра в системах кондиционирования воздуха и охлаждения обычно работают во влажной среде с чередованием высоких и низких температур, поэтому они должны обладать хорошей теплопроводностью, стойкостью к коррозии и гидрофильностью.
Выбор материала:
- Базовые материалы: обычно выбираются сплавы 1100, 3003 и 8011, известные своей хорошей теплопроводностью и формуемостью.
- Обработка поверхности: Для повышения гидрофильности и коррозионной стойкости обычно требуется нанесение гидрофильного покрытия. Гидрофильное покрытие способствует образованию равномерной плёнки конденсата на поверхности рёбер, обеспечивая быстрый сток воды, предотвращая образование мостиков и повышая эффективность теплопередачи.
- Особые условия: для условий с высокой влажностью или наличием коррозионных газов можно выбрать алюминиевые ребра с антикоррозионным покрытием или более коррозионно-стойкие сплавы, такие как 5052.
Автомобильные радиаторы и теплообменники
Характеристики применения: Автомобильные радиаторы работают в условиях высоких температур, вибрации, а иногда и агрессивных сред, поэтому от них требуется отличная теплопроводность, механическая прочность и стойкость к коррозии.
Выбор материала:
- Базовые материалы: Обычно в качестве основного материала используется алюминиевый сплав 3003, а сплав 4343 — в качестве плакирующего слоя для формирования композитной фольги ребра (структура 4343/3003/4343), которая обеспечивает хорошие свойства пайки и устойчивость к провисанию.
- Особые требования: В условиях высоких температур для повышения термостойкости могут использоваться алюминиевые сплавы с добавлением циркония или титана. В условиях прибрежной зоны или воздействия солевых растворов, содержащих антиобледенительную соль, следует рассматривать материалы с высокой стойкостью к коррозии в солевом тумане.
- Производственный процесс: Ребра автомобильного радиатора обычно изготавливаются методом пайки, поэтому требуется хорошая паяемость.
Промышленные теплообменники
Характеристики применения: Промышленные теплообменники работают в самых разных условиях, включая температуру, давление и коррозионную активность среды, что требует выбора материала, соответствующего конкретным условиям эксплуатации.
Выбор материала:
- Общие промышленные условия: обычно выбирают алюминиево-марганцевые сплавы 3003 и 3004, которые обладают хорошей коррозионной стойкостью и обрабатываемостью.
- Высокотемпературные среды: для высоких температур (например, выше 300 °C) подходят сплавы алюминия, магния и кремния, такие как 6061 и 6063, благодаря их хорошим механическим свойствам при повышенных температурах.
- Коррозионные среды: для коррозионных сред выбирайте алюминиево-магниевые сплавы, такие как 5052 и 5083, или алюминиевые ребра с антикоррозионной обработкой поверхности.
- Среды высокого давления: в условиях высокого давления для повышения устойчивости к давлению могут использоваться алюминиевые сплавы повышенной прочности или композитные ребра.
Сфера архитектуры и декора
Характеристики применения: Алюминиевые ребра, используемые в архитектуре и декоре, отличаются эстетичностью, устойчивостью к атмосферным воздействиям и технологичностью.
Выбор материала:
- Базовые материалы: обычно выбирают сплавы 1100, 3003 и 5052, известные своей хорошей атмосферостойкостью и свойствами обработки поверхности.
- Обработка поверхности: в зависимости от декоративных потребностей для улучшения внешнего вида и устойчивости к атмосферным воздействиям могут применяться такие виды обработки поверхности, как анодирование, покраска и распыление.
- Особые требования: Для высотных зданий или прибрежных зон рекомендуются высокопрочные или устойчивые к соляному туману алюминиевые сплавы. Для обеспечения пожарной безопасности могут быть выбраны алюминиевые ребра с огнестойким покрытием.
Рассеивание тепла электроникой
Характеристики применения: Алюминиевые ребра для рассеивания тепла в электронике должны обладать высокой теплопроводностью, малым весом и хорошей обрабатываемостью.
Выбор материала:
- Базовые материалы: обычно выбирают чистый алюминий, например, 1100 и 1060, или алюминиевые сплавы, например, 3003 и 6061, которые обеспечивают хорошую теплопроводность и формуемость.
- Особые требования: Для силовой электроники могут использоваться материалы на основе чистого алюминия или медно-алюминиевого композита с более высокой теплопроводностью. Для электромагнитного экранирования подходят проводящие алюминиевые сплавы.
- Процесс производства: в зависимости от требований к рассеиванию тепла и точности методы производства могут включать экструзию, штамповку или литье.
Морское и оффшорное машиностроение
Характеристики применения: Алюминиевые ребра, используемые в морской и шельфовой технике, работают в условиях сильного воздействия солевых брызг, высокой влажности и возможных брызг морской воды, поэтому им требуется исключительная стойкость к коррозии.
- Базовые материалы: Обычно выбирают алюминиево-магниевые сплавы 5052 и 5083, известные своей хорошей стойкостью к коррозии в морской воде.
- Обработка поверхности: для дальнейшего повышения стойкости к коррозии обычно требуется анодирование или нанесение антикоррозионных покрытий.
- Особые требования: При прямом контакте с морской водой следует рассмотреть возможность использования материалов с противобиообрастанными свойствами. Для сварных конструкций следует выбирать сплавы с хорошей свариваемостью.
Сравнение алюминиевых ребер с другими материалами
Комплексное сравнение: алюминиевые ребра и ребра из других материалов
| Свойство | Алюминиевые плавники | Другие материалы (медь/нержавеющая сталь/сталь) |
| Теплопроводность | (прибл. 237 Вт/м·К) | Медь > Алюминий > Сталь > Нержавеющая сталь |
| Плотность | (2, 7 г/см³, легкий) | Медь/сталь тяжелее (медь 8, 9, сталь 7, 8) |
| Расходы | (Низкий) | Медь > Нержавеющая сталь > Сталь > Алюминий |
| Коррозионная стойкость | (Требуется обработка поверхности) | Нержавеющая сталь – лучшая, медь – вторая |
| Работоспособность | (Легко штампуется/гнется) | Медь мягкая, но дорогая; нержавеющая сталь/сталь трудно поддается обработке. |
| Сценарии применения | Кондиционеры, автомобильные радиаторы | Особые условия (например, высокая температура, сильная коррозия) |
Сравнение медных и алюминиевых ребер
| Параметр | Медные ребра | Алюминиевые плавники | Анализ |
| Теплопроводность | 398 Вт/м·К (лучшее) | 237 Вт/м·К | Медь быстрее проводит тепло, подходит для высокоэффективного рассеивания тепла. |
| Плотность | 8, 96 г/см³ (тяжелее) | 2, 7 г/см³ (легкий) | Алюминий снижает вес более чем на 50%, идеально подходит для облегченной конструкции |
| Расходы | Дорогой (примерно в 3 раза дороже алюминия) | Недорого | Алюминий обеспечивает значительное ценовое преимущество |
| Коррозионная стойкость | Хорошо (но склонно к сульфидному почернению) | Умеренный (требуется анодирование или покрытие) | Медь по своей природе устойчива к коррозии; алюминий требует обработки поверхности. |
| Пайка/Сварка | Сложно, требуется серебряный припой | Легко сваривается (обычно паяется или склеивается) | Алюминий обеспечивает более высокую эффективность обработки |
| Типичные области применения | Высококачественное охлаждение электроники, прецизионные приборы | Бытовые кондиционеры, автомобильные конденсаторы | Медь обладает лучшими характеристиками; алюминий обеспечивает лучшее соотношение цены и качества |
Заключение: Медь подходит для компактных и высокоэффективных вариантов рассеивания тепла; алюминий — лучший выбор для легких и недорогих приложений.
Различия между ребрами из нержавеющей стали и алюминиевыми ребрами
| Свойство | Ребро из нержавеющей стали | Алюминиевый плавник | Ключевые различия |
| Коррозионная стойкость | (Устойчив к кислоте/щелочи и высокотемпературному окислению) | (Зависит от покрытия) | Нержавеющая сталь превосходного качества, не требует обслуживания |
| Теплопроводность | (15–20 Вт/м·К, относительно плохо) | (237 Вт/м·К) | Электропроводность алюминия в 12 раз выше, чем у нержавеющей стали. |
| Механическая прочность | (Высокая твердость, устойчивость к давлению) | (Мягкий, легко деформируется) | Нержавеющая сталь подходит для сред с высоким давлением |
| Расходы | (Выше, особенно нержавеющая сталь 316L) | (Бюджетный) | Алюминий более экономичен |
| Сценарии применения | Химическое оборудование, морские платформы, высокотемпературные печи | Гражданское холодоснабжение, обычные теплообменники | Нержавеющая сталь предназначена для экстремальных условий |
Упаковка и хранение алюминиевых ребер
Упаковка
- Деревянные поддоны: упакованы с использованием фумигированных или нефумигированных деревянных поддонов.
- Деревянные ящики: Для упаковки также могут использоваться обработанные или необработанные деревянные ящики, в зависимости от требуемого метода.
Хранилище
Экологические требования:
- Чистота: Место хранения должно быть чистым, без пыли и грязи.
- Сухость: Влажность следует поддерживать на уровне ниже 65%, чтобы предотвратить повреждение алюминиевой фольги под воздействием влаги.
- Некоррозионные газы: В помещении для хранения не должно быть коррозионных газов, чтобы избежать химической коррозии алюминиевой фольги.
Меры защиты:
- Защита от дождя и снега: Место хранения должно быть защищено от дождя, снега и других жидкостей, чтобы предотвратить появление влаги или коррозии.
- Влагоизоляция: В месте хранения не должно быть других источников влаги или химически активных веществ, чтобы сохранить сухость и стабильность алюминиевой фольги.
Часто задаваемые вопросы о материалах алюминиевых ребер
Проблемы коррозии алюминиевых ребер и пути их решения
Точечная коррозия
- Явление: на поверхности материала появляются небольшие и глубокие ямки, обычно вызванные ионами хлора, пылью или дефектами поверхности.
- Решение: Выбирайте подходящие алюминиевые сплавы, проводите обработку поверхности, регулярно чистите и контролируйте влажность окружающей среды.
Гальваническая коррозия
- Явление: когда алюминиевые ребра соприкасаются с другими металлами, разность потенциалов приводит к ускоренной коррозии алюминия.
- Решение: Избегайте прямого контакта с металлами с существенно разным потенциалом, используйте изоляцию или разделительные слои, а также используйте защиту с помощью жертвенного анода.
Щелевая коррозия
- Явление: Локальная коррозия возникает в щелях, нахлестах или под поверхностными отложениями на алюминиевых ребрах.
- Решение: Оптимизировать конструкцию, чтобы уменьшить количество щелей, выполнить герметизацию и применить специальную обработку поверхности в местах образования щелей.
Устранение деформаций и повреждений алюминиевых ребер
Алюминиевые ребра могут деформироваться или повреждаться в процессе производства, монтажа или эксплуатации, что может повлиять на производительность и срок службы. Для устранения проблем, возникающих на разных этапах, следует принимать соответствующие профилактические и ремонтные меры.
Причины ухудшения характеристик алюминиевых ребер и методы их восстановления
К распространённым причинам снижения производительности алюминиевых рёбер относятся накопление пыли и грязи, коррозия, деформация, образование инея и обледенение, а также старение материала. Эффективные методы восстановления включают регулярную очистку, ремонт поверхности, профилирование и оценку производительности.