Руководство по радиаторам из алюминиевого сплава для генераторных установок: сердечники, сплавы, стоимость

Большинство покупателей выбирают алюминий по цене и весу. Более веская причина заключается в том, что правильно выбранный радиатор из алюминиевого сплава может быть спроектирован с учетом неисправности, которая вывела из строя исходный блок, будь то воздух, насыщенный солью, летняя температура 48 градусов C или вентилятор, который перемещает меньше воздуха, чем предполагалось в исходной конструкции.

В этом руководстве рассказывается, из чего сделан радиатор генераторной установки из алюминиевого сплава, чем отличаются трубчато-ребристый и пластинчато-ребристый сердечники, как определить его размер на основе опубликованных данных двигателя, в каких случаях алюминий действительно не работает, и что следует указывать в спецификации до выдачи заказа на поставку.

Что на самом деле представляет собой радиатор из алюминиевого сплава

Радиатор из алюминиевого сплава представляет собой теплообменник, в котором трубки, ребра, коллекторы и резервуары изготовлены из алюминиевых сплавов и соединены пайкой, поэтому готовый путь охлаждающей жидкости не содержит латуни или меди.

Производители полностью алюминиевых радиаторов Эти радиаторы, полностью изготовленные из коррозионностойких алюминиевых сплавов, легкие, но прочные. Отлично подходит для морских, мобильных и высокопроизводительных генераторов... Посмотреть продукт →

Список сплавов короче, чем ожидает большинство покупателей. Сердечники генераторных установок состоят из трех семейств:

• Алюминий 3003 для ребер и трубок, выбранный с учетом формуемости и теплопроводности в диапазоне от 190 до 205 Вт/мК.
• Плакировка из стали 4045 или 4343 накатывается на основной лист, который подает припой во время цикла печи.
• 6061 или 6063 для сварных резервуаров, рам и кронштейнов, где прочность конструкции важнее теплопередачи.

Этап соединения отделяет настоящий алюминиевый радиатор от собранного. Пайка в контролируемой атмосфере (CAB) пропускает весь сердечник через азотную печь при температуре примерно 600 градусов C, поэтому оболочка плавится, и каждый контакт ребра с трубкой становится металлургическим соединением. Сердечник, который основан на механическом расширении или эпоксидной смоле, вместо этого теряет площадь контакта при нагревании, а потеря контакта — это самый быстрый путь к горячей головке блока цилиндров.

Трубчато-ребристая и пластинчато-ребристая геометрия сердцевины

Трубчато-ребристая геометрия является стандартной геометрией радиаторов дизель-генераторов, поскольку ее можно очищать механически; Пластинчато-ребристый вариант выбирается, когда фиксированная оболочка должна обеспечивать максимальный отвод тепла от чистого воздуха.

Разрыв между ними сужается, если принять во внимание техническое обслуживание. Пластинчато-ребристый сердечник, загрязняющийся шахтной пылью, может потерять большую производительность за один сезон, чем трубчато-ребристый сердечник теряет за три, поскольку паяный пакет пластин невозможно вытащить, а химическая очистка редко достигает нижней половины блока. Математические расчеты обеих геометрий описаны в этом руководстве по выбору сердечников трубчатых и пластинчатых ребер.

Производители трубчато-ребристых генераторных радиаторов В этой классической конструкции используются прочные трубки и близко расположенные ребра, чтобы максимально увеличить площадь поверхности для теплообмена. Надежный, экономичный и простой в обслуживании, он подходит для ... Посмотреть продукт →

Выбор размера радиатора из алюминиевого сплава на основе данных двигателя

Размер радиатора следует выбирать исходя из заявленного значения теплоотвода охлаждающей жидкости двигателя, а не из значения мощности, указанного на паспортной табличке.

Производители двигателей публикуют данные об отводе тепла от водяной рубашки и промежуточного охладителя для каждого номинала. На дизель-генераторных установках нагрузка со стороны охлаждающей жидкости обычно составляет от 0,30 до 0,45 кВт тепла на каждый 1 кВт мощности вала, в зависимости от того, разделяет ли доохладитель контур рубашки. Таким образом, установка мощностью 500 кВт потребляет примерно от 150 до 225 кВт в охлаждающую жидкость, и именно эта цифра, а не 500, является исходной для выбора активной зоны.

Внешняя коррекция — это то место, где проекты замены чаще всего идут не так, как надо. Сердечник, рассчитанный на температуру окружающей среды 40 градусов C, не будет удерживать температуру охлаждающей жидкости на уровне 50 градусов C. Запланируйте на 10–18 процентов больше площади поверхности или примите более узкий диапазон между нормальной рабочей температурой охлаждающей жидкости и уставкой сигнализации. Кривая вентилятора имеет такое же значение, как и сердцевина: более плотные ребра повышают статическое давление на стороне воздуха, тот же вентилятор перемещает меньше воздуха, а дополнительная площадь поверхности сводится на нет.

Где не работают радиаторы из алюминиевого сплава

Радиаторы из алюминиевого сплава выходят из строя со стороны теплоносителя гораздо чаще, чем со стороны воздуха, и причиной почти всегда является загрязнение хлоридами или дрейф pH.

Алюминий защищает себя тонким пассивным оксидным слоем. Этот слой удерживает pH от 7,5 до 9,5 с ингибированным гликолем и разрушается, когда охлаждающая жидкость выходит за пределы этого окна или когда уровень хлоридов из необработанной подпиточной воды превышает предел, указанный в спецификации производителя двигателя, который обычно составляет около 40 частей на миллион для алюминиевых систем охлаждения.

На прибрежных и морских съемках защита воздушной стороны имеет такое же значение, как и химический состав охлаждающей жидкости. Правильно нанесенное эпоксидное или полиуретановое покрытие на очищенный сердечник продлевает срок службы значительно больше пяти-семи лет, когда сердечник без покрытия выживает в соляном тумане, при условии, что края ребер полностью покрыты, а покрытие не настолько толстое, чтобы перекрывать зазоры в ребрах.

Производители радиаторов генератора прибрежной среды Эти радиаторы, изготовленные из материалов, устойчивых к солевой коррозии, и защитных покрытий обеспечивают длительную работу во влажной и соленой среде. Идеально подходит для портов, морей... Посмотреть продукт →

Стоимость, время выполнения и спецификация

Специальный радиатор из алюминиевого сплава для генераторной установки мощностью от 200 до 800 кВт обычно стоит на 15–30 процентов ниже стоимости сменного сердечника OEM-производителя, а срок выполнения заказа составляет от трех до шести недель, когда новый инструмент не требуется.

Время выполнения определяется тем, насколько полной является спецификация. Покупатели, предоставившие чертеж с размерами и данные о расходе охлаждающей жидкости, получают точное ценовое предложение в течение нескольких дней. Покупатели, отправившие фотографию, сначала получают неделю вопросов. Семь пунктов в таблице предотвращают почти любую задержку:

1. Ограждение активной зоны, расположение резервуаров и центры монтажных отверстий на чертеже с размерами.
2. Требуемый отвод тепла при заявленной температуре окружающей среды, расходе теплоносителя в литрах в минуту и ​​температуре на входе.
3. Расход воздуха в кубических метрах в секунду при рабочем статическом давлении вентилятора.
4. Испытательное давление на стороне охлаждающей жидкости обычно в 1,5 раза превышает номинальное значение герметичной крышки.
5. Порты для заполнения, слива, датчика температуры, реле низкого уровня охлаждающей жидкости, перелива и деаэрации.
6. Спецификация покрытия, если объект является прибрежным, химическим или морским.
7. Данные перекрестных ссылок: номер детали OEM, серийный диапазон двигателя и модель генераторной установки.

Для крупносерийных семейств двигателей уже существуют предварительно спроектированные сердечники, позволяющие полностью избежать затрат на инструменты, включая совместимые с Cummins радиаторы генераторов, которые соответствуют стандартным схемам монтажа. Этот вариант обходится дешевле и поставляется быстрее, чем полностью настраиваемое ядро, что делает его первым вопросом, который стоит задать, прежде чем платить за новые инструменты.

Часто задаваемые вопросы

Радиаторы из алюминиевого сплава лучше, чем медно-латунные для генераторных установок?

Для новых юнитов да почти во всех случаях. Алюминий экономит примерно 40 процентов веса сердцевины, ему легче придавать резервуары индивидуальной формы и он стоит дешевле при одинаковой охлаждающей способности. Медно-латунный вариант имеет одно узкое преимущество: устаревшую установку, при которой монтажная оболочка не может быть изменена, а соответствующий медный сердечник все еще доступен в продаже.

Как долго служит радиатор из алюминиевого сплава на дизель-генераторной установке?

От восьми до двенадцати лет вполне реально на территории, расположенной внутри страны, с обслуживаемым контуром теплоносителя. Прибрежные и морские установки без качественного покрытия обычно служат от четырех до семи лет, а любая установка, заправленная неочищенной водопроводной водой, выходит из строя раньше, независимо от того, где она находится.

Можно ли отремонтировать потекший радиатор из алюминиевого сплава?

Обычно это можно сделать с трубчато-ребристыми сердечниками. Отводящая трубка затыкается или повторно паяется после снятия резервуара, и за тот же проход можно проткнуть стержень. Пластинчато-ребристые сердечники практически не подлежат ремонту в полевых условиях, поскольку вскрытие паяного пакета пластин разрушает его, поэтому протекающий пластинчато-ребристый блок заменяется, а не ремонтируется.

Нужна ли радиатору из алюминиевого сплава другая охлаждающая жидкость?

Для этого требуется ингибированная охлаждающая жидкость, рассчитанная на содержание алюминия, обычно это смесь органических кислот с увеличенным сроком службы, содержащая от 40 до 60 процентов гликоля и подпиточная вода, не содержащая хлоридов. Обычные охлаждающие жидкости с высоким содержанием силиката могут оставлять отложения внутри небольших алюминиевых трубок, поэтому в алюминиевых контурах никогда не следует использовать простую воду.