一段 DN400 转 DN300 的变径,车间图省事,直接把大管口捏进小管里焊了一圈完事。打压不漏,风量也勉强过得去,可风机电流比算出来的高了一截。那几度锥角省下的活,风机以后每天都要替它出力。
突缩和渐缩,损失差在哪
气流经过突然缩小的断面,会先在缩口后面形成一圈收缩涡,断面上的有效通流面积比几何面积还要小,然后再重新扩开、重新贴壁。这一收一放的过程把动压转成了乱流,最后全变成热耗散掉。渐缩的锥面把这个过程摊在一段长度上,气流一路贴着壁走,几乎不脱离,损失就小得多。
放大方向更敏感。突扩的损失比突缩还大,因为气流从小口冲进大腔,是靠自身耗散把速度降下来的,中间那一段全是漩涡。所以同样一段变径,做在扩大方向上更值得花工时去做锥;缩小方向如果实在赶工,凑合一下损失还能接受。
锥角取多少
缩小方向的锥可以陡一点,气流本来就在加速,天然贴壁;扩大方向必须缓,角度一大气流就从壁面脱开,等于白做了个锥还多占一段长度。常见的取法是缩小段的半锥角比扩大段大一倍上下,扩大段宁可长一点。长度不够的场合,把一段陡锥改成两段小角度接力,效果也比硬做一段强。
还有一种做法是把变径和弯头合成一件,省掉一道接口。听着划算,实际上气流在拐弯的同时又变速,损失比分开做还大,加工难度也上一个台阶。除非空间实在腾不出来,不建议合。
- 扩大方向的锥角要缓,角度大到气流脱壁,加工的钱就白花了。
- 缩小方向可以陡些,但别做成台阶,台阶等于突缩。
- 锥段前后各留一段直管,紧挨着弯头做变径,两处损失会叠加放大。
- 卷锥的接缝要顺气流方向排,焊缝余高在锥面上是一道额外的扰动。
- 两端口径按实测内径配,别照公称直径想当然,壁厚不同内径就不同。
加工上的实际差别
做锥段要放样、要卷、要拼焊,比直接缩口多花工时,这是它最常被省掉的原因。但换个角度看:一段锥的活是一次性的,多出来的阻力却是每天都在付。系统里变径不止一处,主管到支管、风机进出口、塔的进风口,一路数下来七八个,全按突缩处理,累积起来的那点全压足以把风机往曲线左边推一档。
什么时候可以省?间歇运行、管线极短、风量很小的支路,做不做锥差别有限,可以按工期取舍。常年满负荷的主干上不建议省,那笔电费一年就把工时钱找回来了。
另一处常被忽略的是变径件的壁厚。锥面是卷出来的,卷制时外弧会被拉薄,角度越陡、板越厚,薄得越明显。负压段的变径要是照直管的壁厚下料,锥腰那一圈往往是全系统最先瘪的地方。这一段的板宁可比相邻直管厚一档。
图上要写清的两个数
下单做变径件,最容易漏的是长度和角度只给一个。给了角度不给长度,车间按标准锥角放样,装上去差几公分;给了长度不给角度,两端口径一定,角度自己就出来了,但常常出来一个不该有的陡角。两端口径、锥段长度、角度,写全其中两个就够,写一个必返工。金浩丰收到的图里这一项漏得最多,来回确认一趟,交期就多出两天。
锥角和长度按图做,这是车间里的常规活。金浩丰有多台 CNC 雕刻机和注塑机,变径短节、异形接头接来图外协加工,板材和焊条同批原料。哪一段该做锥、哪一段可以凑合,我们也会照实说。电话 186 1558 6932,邮箱 sales@jhf2017.com,山东省济南市。