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铜管散热器的使用寿命

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 铜铝复合散热器中的铜管,俗称紫铜管。结合国内外的经验,北美国家自上世纪40年代即推广铜管铝片对流散热器,至今已60余年,我国也有近10年的使用经验。综合起来我们现在推广的铜铝复合柱翼型等各式铜管散热器,采用TP2、TU2紫铜管是比较可靠的。以下将只对紫铜管耐腐蚀年限作一定的分析。


    散热器的使用年限等于壁厚计算中的腐蚀余量除以年腐蚀率。也就是在有效使用期内,尽管因均匀腐蚀会使管壁减薄,但所余壁厚仍能保证散热器的承压能力,保证安全可靠的使用。

    铜管壁厚计算举例如下,其强度计算公式(即壁厚计算)为:

    S≥2[σ]-P+C(mm)(PxDn)

    式中:S为壁厚计算值,mm;

    Px为工作压力,Mpa;

    Dn为圆管内径,mm;(其他管型时另有计算规定)

    [σ]为铜材许用应力,按软态紫铜管取为41.2Mpa,(已考虑焊接后铜管变软);

    C为附加余量,主要是腐蚀余量。(钢管一般取0.3~0.5mm,铸铁取1.0mm,铜可取≥0.2mm)。

    可以看出,承压所必需的壁厚只是上式中的第一项数值。对于ф20紫铜管、工作压力1.0Mpa时承受所需的壁厚数值,按上式计算为0.246。在此基础上,0.03mm(实测值为壁厚的5%上下),该项值总合为0.316mm。也就是说只要保证这一壁厚,就可保证散热器在压力1.0Mpa的条件下可以安全使用。

    我国现在推广生产的铜铝复合柱翼散热器,其立柱铜管的最小壁厚定为0.6mm,减去上述的承压所需壁厚0.316mm,尚余0.284mm,这就是计算公式中的两者相除,约等于15年。这就说明,现有的铜铝复合柱翼散热器,在高碱度书中碱度水质条件下,如果年腐蚀率按0.005mm/a分析,可有50年的耐蚀年限,在此条件下留有充分的余地,也可保证散热器的使用寿命30年以上。


责任编辑: 整理时间:2007-3-17 11:35:41
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