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南方人極其嫉妒的供暖神器——暖氣片,是怎麼做出來的!

生活 中科院物理所

世界上怎麼會有暖氣這麼可愛的東西存在!啊!讓人可以在冬天溫暖的室內吃著冰淇淋,唱著歌...而暖氣管側邊這個旋鈕,還可以調節出我想要的溫度,真是太美妙了!

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這幾天冷的感覺要掉耳朵,巴不得住在暖氣片旁邊,那我們來看一看這種鋼製柱形的暖氣片是怎麼做的吧~

供暖原理

首先介紹一下供暖的原理,我們常說的「暖氣片」一般指的是水暖,就是靠熱水做載體去散熱,當加熱的水流經暖氣片時,室內溫度更低,暖氣片裡水的熱量就散發到空氣中了。

下圖紅色代表熱水進,藍色代表逐漸失去熱量的水在流出,有沒有喚起一點小時候做物理題,那個「水龍頭一邊開,一邊在下水」的記憶...總之,首先存在室內溫差,再如此進行的熱循環,使得整個室內溫度均勻上升。比起開空調,這樣的採暖是不咋會讓人覺得悶悶到頭暈的。

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如果要問總閥的熱水哪裡來,我們再看一個更大的系統:最左邊這個熱水器代表著鍋爐,就是用來加熱循環水的。通過控制系統和管道把水分流到家家戶戶的暖氣片上,再把變涼的水回收到鍋爐繼續加熱使用,這樣供暖管道就形成了一個密閉循環,也就更節約能源了。

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暖氣片結構

先介紹這種柱式暖氣片,就下圖這種一片片組合而成的,北京很多都是這樣的,現在新樣式帶對流片的我們最後再講~

看單片的側面,其實是由最中間的鋼管和兩側的連接頭焊接而成。這樣的暖氣片當然不是一體成型的,而是把鋼管和連接頭焊接成片後,再一片片組接到一起去的,相當於一片一片串糖葫蘆一樣被串到了一起...並不是貪吃蛇那樣一條龍到底的結構。

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雖然製作過程有點零碎,但機械化程度挺高,基本沒有人工參與。這製作的過程和空調裡散熱片的製作有異曲同工之妙,下面就開始今天的製造正文吧~

衝壓模具

要製作出合適的連接頭,首先請出我們「大力出奇跡」的衝床,一個衝壓在鋼板上,就衝出了孔洞。

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多次處理後,零件就逐漸成形了。為什麼不一次衝壓好呢?因為材料也有承受的極限,一次的力過大容易導致零部件的損壞和使用壽命過短...

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衝壓好的零件長得有些像老式收音機(年輕的小可愛們,可以在這裡提問什麼叫收音機了),至於連接管子的部位在哪兒呢?我們先賣個關子~

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製作接頭

接著把兩片零件對準壓在一起,然後送入自動焊接機,把它們變成一整塊部件。下圖這種日常焊接,是需要在保護罩的遮蓋下完成的,畢竟安全才是生產的第一要務。

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緊接著就把接縫處的凸起毛刺切除,暫時還沒到打磨的時候。

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機械臂將它轉移到下一道工序,我們現在也能看個零件的全貌...

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到打磨環節了,依舊是自動化通過砂輪的旋轉,把之前接縫處打磨光滑。

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圓鋸旋轉著靠近,從中間把部件一分為二。

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現在連接頭的模樣有沒有讓人恍然大悟了?這兩個小管腳就是等會兒和鋼管銜接的部分~

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接頭連鋼管

抓握器把鋼管和接頭的管腳一一對齊擺放,接著把他們焊接到一起。

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剛從接頭那邊看,現在換個角度,從鋼管這邊看。這裡製作的接頭只能接兩個管子,當然也可以做三連、四連的接頭~

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打磨邊緣

用鋒利的刀片切去焊接部位突出的金屬邊邊角角。

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繼續用砂輪打磨,把接縫處完全磨光滑。

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鋼管的內側也要好好打磨,好讓一整圈都是光滑的。

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氣密測試

我們還需要密封住單片暖氣片的接口處,泵入空氣,讓它沉入水中,看是否有漏氣。可以開始唱「當一艘船沉入海底」了...

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焊接暖氣片

暖氣片是一片又一片的暖氣組件,在手牽手、肩並肩的站一整排,所以到了通過接口處焊接到一起的組裝環節了~

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這是接口處焊接後的內部圖,相鄰的接口已經結合在一起了,當然這一步之後也得重複之前的氣密檢測。

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電鍍底漆

最後把暖氣片浸入底漆液中,給管道通電後,表面就能鍍上一層防腐蝕的白色底漆了~這也是大多家庭的暖氣片顏色...

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等等!小編還有話說...

現在比較新型的暖氣片,就下圖這種板式的,就中間彎彎曲曲的結構都是幫助熱量輻射的對流片,整個走水就在這兩塊大板面裡。

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主要的四種結構分類見下圖...當然我覺得暖氣片另一大實用功效,絕對是冬天搭衣服烘乾...

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最近真的是冷啊,我每天就像以前貓蹲在鍵盤旁邊一樣,現在就守著暖氣片過活...

校對:Cast + 江小喪

截圖:陽哥

文中 Gif 截取自 YouTube 博主 How2D2 的 《RADIATORS EXPLAINED How to fix balance bleed panel radiator How radiators work flow & return valves》、Discovery《How it's Made》S17E08 以及暖氣片實拍

來源:有趣的製造

編輯:荔枝

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