高質(zhì)量液壓泵站散熱理論也不同

液壓泵站可以為管道工程中帶壓開孔機、管道防爆切割機及液壓泥漿泵等液壓設(shè)備提供穩(wěn)定動力的設(shè)備單元。

作為管道工程中所用的液壓系統(tǒng)動力輸出部件，其原動機和油泵無疑是最重要的。液壓泵站的所選用的油泵取決于兩個較為重要參數(shù)：壓力和流量。

泵站工作的壓力決定了油泵的結(jié)構(gòu)形式和廠家，一般管道工程中所用10MPa壓力即考慮了結(jié)構(gòu)簡單便于維護的齒輪泵，其價格也比較合適。而液壓系統(tǒng)的流量則決定了油泵的排量和是否采用變量。

液壓泵站所用的原動機種類有很多種（如汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機、電動機等），本文在這里并不展開重要的幾個參數(shù)怎么計算得出。

而油泵的輸入扭矩和系統(tǒng)壓力以及排量有關(guān)T=△P·V/2π（V排量），根據(jù)這個值加上一定的安全余量來確定原動機的扭矩。油泵理論輸入功率P=△P·Q/60(Q流量)，根據(jù)功率值來確定原動機的功率。假如原動機是電機的話除了這兩點意外還要考慮防護等級以及工作制情況。

而工作中的液壓油在高溫下會氧化失效，我們要使其保持在一個合適的溫度下才能保障液壓系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。液壓系統(tǒng)中的液壓油的工作溫度一般不高于70℃，當油箱本身散熱能力不夠時就需要增加散熱器，系統(tǒng)的發(fā)熱功率也是有參考值的一般按照原動機的1/3左右進行設(shè)計和測算的。

在講述散熱器設(shè)計及定型之前，先要了解一下散熱器的基本原理，其主要是通過熱輻射和強力對流兩種方式進行散熱的：

1. 何為熱輻射？

物體通過電磁波傳遞能力的方式稱為輻射。自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度以上，都以電磁波的形式時刻不停地向外傳送熱量，稱為熱輻射。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關(guān)，因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴于物質(zhì)具體物性的熱輻射規(guī)律，物理學(xué)家們定義了一種理想物體——黑體(black body)，以此作為熱輻射研究的標準物體。

2.輻射與傳導(dǎo)或?qū)α鱾鳠岬淖畲蟛煌牵?/span>

輻射傳熱是雙向的。自然界中的個物體都不停地向空間發(fā)出熱輻射，同時又不斷地吸收其它物體發(fā)出的熱輻射。即低溫物體也有向高溫物體的熱輻射。

熱輻射的能量傳遞不需要借助于其它介質(zhì)，而且在真空中傳遞的效率最高，是一種非接觸式傳熱。

3.液壓系統(tǒng)的中的散熱系統(tǒng)中，散熱片能夠產(chǎn)生的熱輻熱越大，越能將液壓系統(tǒng)的熱量更大范圍地向四周的空氣及物體中排放，并且有風(fēng)扇的輻助作用，可以更快地將熱輻射所產(chǎn)生的熱量帶走。因此，我們要改變一下觀念，并不是風(fēng)扇的動力越強帶走的熱量越多，而是散熱器片能夠產(chǎn)生更多的熱輻射，才能排放出更多的液壓系統(tǒng)內(nèi)的熱量。

因此，散熱器片由原來的管式應(yīng)當改為更為先進的翅片式散熱器。它是通過在普對抗賽的基管上加裝翅片來達到強化傳熱的目的，基管可以采用鋼管、不銹鋼管、鋼管等，翅片則可以采用鋼帶、不銹鋼帶、銅帶及鋁帶。

目前管道工程類工程中使用最廣泛的是鋼鋁復(fù)合型翅片，它利用于鋼管的耐壓性和鋁的高效導(dǎo)熱性能，在專用的機床上復(fù)合而成，其接觸熱阻在210攝氏度的工作情況下幾乎為零。因此在液壓泵站有限的設(shè)備空間內(nèi)增加外壁散熱面積、增大散熱片周圍空氣流動速度及增加散熱翅片向外熱輻射強度為最優(yōu)選擇。

輻射傳熱的理論計算方式：

實際物體在單位時間內(nèi)發(fā)出的輻射熱流量可以采用斯特凡-波茲曼定律（Stefan – Boltzmann） 定律：從一個表面發(fā)生的總輻射功率與其絕對溫度的四次方成正比，計算公式如下：

ETb=σT^4(igma T^4)

式中：

σ為常數(shù)，值為8.25X10-11卡（厘為2.分.度4）

varepsilon稱為物體的發(fā)射率，習(xí)慣上稱為黑度 Emissivity，它與物體的種類及表面狀態(tài)有關(guān)。

一種簡單的輻射傳熱情形是，一個表面積為A，表面溫度為T_1，發(fā)射率為varepsilon的物體被包容在一個很大的表面溫度為T_2的空腔內(nèi)，此時該物體與空腔表面的輻射換熱量按下式計算：

ETb=\varepsilon A \sigma (T_1^4-T_2^4)

液壓系統(tǒng)內(nèi)散熱片與腔體的輻射傳熱量就可以用上面這個算式。一般來說T_1大于T_2， 數(shù)值越大散出的熱量越大，散熱效果越好。所以如果能提高物體的發(fā)射率varepsilon，就能提供散熱片的輻射散熱能力。

物體表面的發(fā)射率取決于物質(zhì)種類、表面溫度和表面狀況。表面狀況對發(fā)射率有很大的影響。同一種金屬材料，高度拋光表面的發(fā)射率很小，而粗糙表面和受氧化作用后的表面的發(fā)射率常常為拋光表面的數(shù)倍。