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抓住机遇 乘胜前进
(2008-6-18 15:56:27  阅读 次)

发展中国特色的轻型散热器

山东省建筑设计研究院  牟灵泉  楚广明
青岛建筑工程学院  张双喜
 
  提要:本文阐述了我国轻型散热器的发展状况,对市场及不同类型的轻型散热器作了评析,提出了一些具有中国特色、有进一步发展条件的轻型散热器,并对我国发展轻型散热器中的一些重要问题作了探讨,可供同行参考。

  关键词:轻型散热器 机遇 发展
 
  我国的采暖散热器,在历经近四十年的发展之后,迎来了空前好的发展局面。可以说是中洋并举、百花齐放。这是我国经济大发展给我们带来的机遇。如何看待这次机遇、把握这次机遇,真正地把我国的散热器生产推向新的高峰,就是我们面临的首要问题。下面将就这一问题作些阐述,以供同行参考。
 
  1  轻型散热器发展概述

  1.1轻型散热器的范围

  我们所说的轻型散热器是相对于铸铁散热器而言。目前所有的非铸铁散热器,大致均可称之为轻型散热器。由于铸铁散热器的金属热强度比较低(一般为0.3~0.4w/kg•℃),单位散热量所需的铸铁重量较大,又是以铸造工艺生产,体型大,外貌粗糙,一般人都有笨重之感。轻型散热器是以钢、铝、铜、塑等材料作为原料而生产的各种散热器,一般都有体轻貌美的特点,金属消耗量少,其金属热强度都在0.6~3.6w/kg•℃的范围内。从重量上说,每Kw所需的金属重量分别比铸铁少一倍甚至十倍。从矿山开发的角度出发,这也是材料的深加工,是更合理的材料利用。所以说发展轻型散热器不仅是建筑的需要,也是历史的必然。

  1.2轻型散热器发展概述

  我国轻型散热器的发展所走过的路线,可以说是“先学欧(洲)、后学美(洲)、综合创新、多样发展”。

  (1)欧洲的几个国家发动了二次世界大战,战后则需要恢复和发展。战争的停止,使大量的钢铁转向建筑市场,又因推行热水供暖,以及该地区小型建筑多的特点,所以在二战后钢制散热器得到了空前的发展。钢制柱型、板型、扁管型、串片型等等,各具特色。我国自七十年代始,在经历了“文化大革命”后,也逐步转向经济建设时期,首先要研究和解决市场上仅有一种铸铁散热器的局面。所以,建设部牵头,由几个大学和工厂的人员组成钢制散热器引进和研究小组,主要是学欧洲。先后引进了钢串片、板式、扁管式三种,后来又由其他单位引进了钢制柱型。这些散热器如果从所用原料分,一种是薄钢板型;所用钢板厚度为1.25~1.50mm,通过钢板裁剪,冲压后焊接成型,如钢制柱型、板型、扁管型;另一类是以钢管为通水部件的钢串片对流散热器。薄板类散热器引进中国后几乎无任何改变,相反的是以落后而简单的生产工艺和设备进行生产,使产品更加劣化。后者引进以后,从直片开式改进为折边闭式,这就取消了钢制外罩,利用散热片折边形成闭式空气通道,大大节省了金属用量。以后为了改进强串工艺带来的缺陷而研制开发了高频焊翅片管型、U型和L型缠绕管型等等,热工性能得到了保证。这一段时间,实际上是在简单的学欧,由于我国加工条件的落后及水质管理的困难,使钢制散热器出现了严重的氧腐蚀局面,迫使我们不得不作应对和思考。

  (2)随着国际交往的增多,大家看到,美洲(特别是美国)历来未受世界性战乱之害,他们也要采暖,而他们是大量使用铜管铝片对流散热器,这就从散热器材质选择方面给我们以很大的启示。过去我们说铜、铝不准使用,不完全是产量少,主要是战争造成的。铜要造炮弹、铝要做飞机,民用不可能。以铜管为通水部件的散热器,由于在一般水质中铜材的抗腐蚀能力是钢材的25倍,所以完全可以保证散热器的使用寿命,而不用强调和限制用户对水质的控制,为散热器开发和选用开阔了空间。从美、加引进的散热器主要是条形铜管铝片对流散热器,我国在引进技术后改进生产出了单位式薄型铜铝对流散热器,厚度为120mm,以适应我国采暖系统的要求。现在又引进了折边闭式铜铝对流散热器,厚度为60mm,也是利用串片折边形成空气通道而去消钢制外罩,以节省金属。

  (3)我国在前述学习的基础上,结合几十年的使用实践,看出了以钢管和铜管为通水部件的散热器都能满足散热器的使用寿命的要求;铝制散热器是我国自行发展的品种,但其碱腐蚀严重。在综合创新的前提下,研究推出了铜管铝片对流散热器、铜铝(或钢铝、不锈钢铝)复合柱型散热器、内防蚀型铝制散热器、内防蚀型钢制散热器等等,品种多,式样新,呈现出百花齐放的局面。
 
  二  机遇与发展

  如何看待我们所面临的这次发展机遇呢?我认为主要应从以下几点去分析:

  2.1 市场的扩大

  我国现在每年完成的新建建筑面积约为12亿平方,其中5~6亿平方为住宅。而据有关专家的分析,我国的基本建设在近几十年中是保持稳定增长的势头,几十年以后才可能达到饱和而下降。每年所需的散热器在3.0亿片以上。加上旧系统改造、采暖区扩大、农村建筑需要等等,采暖散热器绝对是量大面广、经久不衰的产品。这一国内市场是世界上其他国家不可能有的。在入世之后,我们也可以走出国门,那么,市场就会更大。 

  2.2 政府的支持

  作为政府对采暖散热器行业的支持,大的方面是经济建设的总方针,也就是前述的“市场”,具体说来是目前按户计热与控制政策的强制性推行。因为推行这一政策,给散热器提出了一些新的要求。对内腔无粘砂的要求会对铸铁散热器有所抑制,而对前述的轻型散热器是有利的。

  2.3人民的要求

  随着人民生活水平的提高及购房政策的实施,购房成为人民切身相关之事,从而提出了新的要求。综合起来,大致可归结为“安全可靠,轻薄美新”。具体说来则是在一定的使用条件下安全工作、不漏水,热工性能稳定,体轻、貌美、式样新,厚度小,能与室内装修协调美观等等。居民对散热器的要求,已不是过去单一的价格低廉,而是综合选择。就像人们对衣着的要求一样,并不是只看价格。尽管开发商也强调价格问题,但他们也更看重房屋的整体价位。设备的优良、新颖会有助于房价的提高。从总体上说对开发商是有利的。

  2.4 环保的需要

  过去我们主要是解决有无问题,强调生产,不顾环境,铸铁散热器恶劣的生产条件,其对环境卫生都有很大的危害。我们的国家必定要建设成富强美丽的国家,我们的生存环境必定要改善,这就从环保方面要求散热器生产要发展和改进。

  2.5经济的驱动

  散热器要靠工厂造出来。作为企业家,他们最根本的目的是利润。所以他们会着力生产高技术、高附加值、高利润的产品。新型的轻型散热器是金属材料的深加工,不像铸铁那样基本是铸铁材料的直接使用。深加工的产品有更大的技术发展空间和利润空间,这也是目前发展轻型散热器的一大有利条件。

  综上所述,可以看出,作为散热器生产,目前所面临的是一次最大机遇,这种机遇。以前没有,今后也不可能再有。因为我国的人口在今后绝不会像过去几十年那样膨胀式发展。我们应当抓住这次机遇,寻求迅速发展,机不可失,时不再来,千载难逢,今后难求。我们的企业家要高瞻远瞩,不要只看目前利益,更不要热衷于“窝里斗”,要团结一致,共同前进,发展我国的轻型散热器。
 
  3 轻型散热器评析

  下面将分别评析我国各种轻型散热器的特点

  3.1.薄壁钢板(δ=1.2~1.5mm)制散热器

  如板式、扁管式、柱式等。在我国,钢制柱型散热器腐蚀最为严重,加之工艺落后,目前已很少生产;钢制扁管散热器腐蚀也很严重,生产较少;板式散热器虽然腐蚀也很严重,但由于其生产自动化程度高,适合工厂化生产,所以目前有几家欧洲厂家仍向中国推销或建厂生产。但最近建设部组织评估的一家却是带内防蚀处理的板型散热器;另有一家引进技术和设备生产的薄型钢制柱翼型产品是带内防蚀的。无内防腐的薄型钢管柱型散热器,目前已遇到了腐蚀问题。这些产品最突出的优点是钢材普遍易求,切加工技术比较先进和成熟。但最大的缺陷是氧腐蚀严重,需作内防蚀处理。已经作了内防蚀处理的,可以适合中国国情;未作内防蚀处理的必然会遇到腐蚀问题。因为从中国的现实情况出发,要求水质的管理和控制达到标准是可望而近期不可及的事情。对于板型或薄壁钢板柱型散热器,在壁厚1.25mm的条件下,其金属热强度为1.0w/kg•℃以上,但如不加内防蚀,则寿命较短。

  3.2 厚壁钢管制散热器

  壁厚2.5mm以上,包括横式及竖式,都是以厚壁钢管为通水部件的散热器。如钢管铝片、高频焊翅片管、钢管柱型散热器等等。几十年的使用证明,以钢管为通水部件的散热器是能够达到与采暖系统所用钢管等寿命要求的。新一代钢管柱型散热器采用顶端加设装饰性小罩及特殊焊接手段,大大提高了外形美观程度,其金属热强度达0.72w/kg•℃,超过了原有钢板柱型散热器。后者在壁厚为1.5mm时的金属热强度仅为0.65W/Kg﹒℃。改变了过去已有同类产品造型及焊接外观质量不佳等缺陷。如从等耐蚀年限的角度出发,无疑将优于前述各种薄壁钢板制造的散热器。

  3.3.内防腐型铝制散热器

  铝制散热器是我国由于钢制散热器出现严重腐蚀后而自行开发的一种新型散热器,其初衷是想解决氧腐蚀,但却未重视碱腐蚀。但是,铝材易成形,可以按美观及热工要求设计成多种形状的翼形管材以提高散热器的热工性能,其金属热强度达2.2~3.6w/kg•℃,使这种形式的散热器可以达到轻薄美新的要求,因而极受市场欢迎。为了保证这一产品的发展和正常使用,要克服碱性腐蚀之缺陷,只能采取内防蚀措施。已公布实施的铝制散热器建工行业标准(JG143—2002)把内防蚀作为强制性条款。至于坚持不作内防蚀处理的产品就不是标准产品。当然这种产品如果用于一户一炉的小型系统也还是可能的,但在锅炉集中供热系统中就不可能了。内防蚀处理的关键在于工艺保障,要严格按工艺要求操作。在标准宣贯后,全国成百上千个厂家纷纷上马,如果只图其名,不求其实,那就有可能良莠不分,莠会吃掉苗,葬送了这一产品。这是我们过去沉痛的教训,应当引以为戒。

  3.4复合管型散热器

  包括钢铝、铜铝、不锈钢铝复合型散热器。其横管结构的包括钢管铝串片和铜管铝串片对流散热器;其竖管结构的主要是柱翼型散热器。横式产品主要是从国外引进或引进后加以改造的产品;竖式柱翼型散热器是我国自行发展的新品种。欧洲没有铝合金型材与铜管(或钢管)复合型的散热器产品,美洲更没有;韩国有此产品,其发展基本与我国同步。我国新兴的铜铝(或钢铝)复合柱翼型散热器,其内通水部件全为铜管(或钢管),其外散热部件主要是铝制翼形管。这就充分发挥了铜管(或钢管)承压能力高、抗腐蚀能力强的优点和铝合金易成形的优点,金属热强度可大大提高。钢铝复合柱翼型散热器所用钢管的壁厚在2.5mm以上,可以达到与采暖系统所用钢管等寿命,其金属热强度在1.4w/kg•℃以上。铜铝复合柱翼型散热器其通水部件全部为薄壁铜管。由于铜的耐蚀能力为钢的25倍,所以尽管铜管壁厚在0.6mm上下,但其耐蚀寿命也可超过采暖系统所用钢管,其金属热强度达2.2w/kg•℃以上。这种内铜外铝、铜骨铝貌或内钢外铝、钢骨铝貌的新型散热器是具有中国特色、符合我国使用要求的产品。

  3.5压铸复合不锈钢铝柱翼型散热器

  这种产品也是我国出现的新型产品。内部骨架全为不锈钢管,然后压铸复合,采用不锈钢丝对组片。由于压铸铝可以使用部分废铝,所以有一定的经济性。已有该类产品的金属热强度为1.26w/kg•℃。

  3.6塑料散热器

  由于化学建材的推广使用,我国的塑料管材生产技术及生产能力大大提高。PPR、PB等类塑料的性能也适合低压散热器的制作。目前这种散热器在中止了二十年之后又重新研究开发,预期会比八十年代 有新的进展。塑料散热器可以杜绝氧或碱腐蚀问题,可以与塑料管道连成全塑系统,适用于一户一炉等小系统。如果新材料的应用能够使塑料散热器的承压能力提高,则可以扩大使用范围。但应注意不同塑料材质的散热器的耐温要求是不同的。尽管每片的散热量会低于钢制柱型,但耐蚀优势会加以补偿。
 
  4 发展轻型散热器的战略分析

  总的思路应当是:依靠新的技术、材料,做出新的产品设计,采用新的工艺装备,做出一批高水平、高质量、能代表中国散热器水平、并在国际市场也能经久不衰的新产品。为了达到这一目的,需要全行业的团结和共同努力。下面的几点看法仅供同行参考:

  4.1 创造具有中国特色的新型产品

  就目前情况看来,以下的轻型散热器可以说具有中国特色:

  (1)复合管柱翼型散热器:包括铜铝、钢铝、不锈钢铝复合型散热器及压铸复合铜铝(或不锈钢铝)柱翼型散热器。前已所述,不再详叙。

  (2)内防蚀型散热器:包括薄钢板制的板型、柱型、柱翼型散热器和铝制散热器。对于无内防蚀的薄钢板制散热器,在开发或引进时要慎重对待。对我国已有的实例要作为前车之鉴。

  (3)新型厚壁钢管(δ≥2.5mm)柱型散热器:这种散热器既使用来源广泛的钢材,又符合通水部件适当加厚、保证使用年限的要求。

  (4)对流型散热器:包括薄型、单位式铜管铝片或其他对流散热器。对于美、加引进的条形铜管铝片对流散热器,虽可以开发,但目前应用还不广泛。

  可以说,金属复合、内防蚀、厚钢管、高热效是中国轻型散热器的特点。具体说就是合理选材、各材各用、提高热工、保证寿命。这样的产品,再加上先进的工艺,必能做出好的产品。

  4.2 采用先进可靠的技术﹑工艺和装备

  我国在散热器生产方面与国外的主要差距仍然是工艺装备和生产技术。目前有的企业在引进关键设备或生产线、有的国外企业来华建厂,这对我们都是很大的促进。公欲善其事,必先利其器,过去说的土法上马、蚂蚁啃骨头等等是当时环境所需,现在应与国外同样对待,达到同样的水平才行。

  4.3 严格生产管理

  现在我国通过ISO国际质量体系认证的厂家已很多,近二、三年认证工作进展神速。但问题是要持之以恒,坚持不懈,不能走过场。

  4.4 适应潮流的营销理念

  一是产与销的分离:我国多数散热器厂家,目前仍处于自产自销阶段,不利于集中精力、扩大生产。产销分离实际是经营理念的大改变。这方面要向国外和国内的先进企业学习。二是服务范围和质量的提高:服务质量应看成是产品质量的一部分。目前国内有的大企业其品牌的树立,也依赖于服务品牌的树立。现在我国的散热器厂还未听说有主动巡检或扩大服务等事。三是扩大配套组合:目前的情况是一栋建筑中散热器的总投资还没有温控阀、热表、控制系统和各种阀门的投资大,散热器只占了不到一半的投资。扩大配套,不仅是增加总产值的问题,其实也是产品档次提高的需要。如放气阀、专用接头、专用阀门等等,无一不是产品档次的象征。作为企业家,没费多大力就增加了利润,提高了产品档次,还会扩大生产,何乐而不为?

  4.5发挥群体优势,促进自身发展

  我们应当看到,没有群体优势就不可能形成主流,没有群体产品也不可能形成中国特色。单个厂、小规模,产品搞得再好,也是一枝独秀,不可能满园春色。我们的视野要开阔,从大局出发,不搞窝里斗,要改变这一外国人评价中国人的劣根性。我们提倡竞争,也提倡技术保护,但更强调的是关键技术,而不是无关紧要的小问题。作为群体首先提倡的是团队合作精神,依靠群体,发展自身。

  以上所述,总结起来,还是前面述及的一句话:抓住机遇,乘胜前进,发展中国特色的轻型散热器。我们已经取得了很大的进步,取得了很多宝贵的经验,打下了很好的基础,只要团结奋斗,就能大踏步前进。

  以上所谈,仅供同行参考。不当之处,望指正。
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