[發(fā)明專利]縱向翅片扁管換熱器及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810200358.3
• 申請日: 2008-09-24
• 公開（公告）號: CN101368800A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 茅文焯;張奎;沈志勇;顧平道;郭玉錦;邱燃
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué);上海東潤換熱設(shè)備制造有限公司
• 主分類號: F28F1/30
• 分類號: F28F1/30;B23P15/26;B23K35/28
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬換熱器領(lǐng)域，特別是涉及一種扁管換熱器及其制造方法。

背景技術(shù)

在石油、化工及能源等行業(yè)，針對回收高溫腐蝕性含塵氣體能量的技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)外使用的換熱器主要以管殼式換熱器為主。雖然管殼式換熱器技術(shù)較為成熟，但還存在一些問題。

在高溫、高壓、腐蝕介質(zhì)復(fù)雜的環(huán)境中運行，換熱器的腐蝕破壞是十分嚴(yán)重的。目前國內(nèi)外為提高換熱器的防腐性能，一般都是采用兩種途徑，其一為采用更耐腐蝕的高級合金材料；其二是對碳鋼材料或設(shè)備進行表面防護，如對換熱器進行有機涂料防護，用化學(xué)鎳磷鍍法進行防護，還有對碳鋼材料進行滲鋁防護后再制成換熱器等辦法。這兩種途徑都存在一些不足或缺陷，提高材料品質(zhì)方法一次性投資過大，應(yīng)用環(huán)境有一定局限性；涂層、鍍層、滲層漏鍍嚴(yán)重，附著力低，易老化剝落等缺陷，耐腐蝕性能無明顯提高；對于重量重、表面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備不能整體進行鍍層。目前換熱器在選材中使用較多的是不銹鋼、純鎳，甚至是鈦材，不銹鋼傳熱效率低，純鎳、鈦雖然可以克服以上缺陷，但其價格昂貴，必然使換熱器的制作成本提高。

傳統(tǒng)換熱器其結(jié)構(gòu)包括換熱管和翅片。其加工工藝一般為換熱管套上鋁翅片，然后膨脹換熱管以使得翅片固定而成，也有采用焊接或者鉚接工藝將翅片和換熱管結(jié)合，這種工藝方式，翅片與換熱管之間存在額外的結(jié)合熱阻，且整體剛性差、傳熱性性能不好，影響了換熱器能效比的提高；為增加換熱面積，陸續(xù)開發(fā)了波紋和沖縫翅片，但工藝復(fù)雜且翅片上容易積塵結(jié)垢。

在焊接工序里，都是采用真空釬焊，工件處于真空中，主要靠熱輻射，生產(chǎn)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種縱向翅片扁管換熱器及其制造方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)效率低的缺陷。

一種縱向翅片扁管換熱器，由扁管(1)和一組矩形翅片(2)焊接而成，扁管(1)為兩頭圓弧中間直線的跑道形，翅片(2)圍繞扁管(1)直邊段并沿?fù)Q熱器的縱向平行分布。

所述的扁管(1)的材料為鋼鋁復(fù)合材料，水側(cè)為鋼材料，氣側(cè)為鋁覆層。

一種縱向翅片扁管換熱器的制造方法，包括以下步驟：

7)制造扁管(1)和翅片(2)；

8)清洗扁管(1)和翅片(2)的表面，除去砂鍋內(nèi)的氧化物、灰塵以及妨礙潤濕和流動的污物，并涂覆鋁粉焊料

9)焊接，采用煨彎鋼板氬弧釬焊法焊接扁管(1)和翅片(2)；

10)清洗釬劑殘渣；

11)采用硝酸或氫氟酸洗、硝酸、重鉻酸鉀鈍化去除表面的氧化物，對于焊縫及其兩側(cè)焊渣、飛濺物要清理干凈；應(yīng)用汽油去除油漬等污物，油污嚴(yán)重時則用3-5％的堿溶液將油污清除，并用凈水沖洗干凈。

12)殼體制作，管板連接與密封，整體組裝調(diào)試完成。

所述的步驟2中的焊料為鋁粉焊料。

所述的步驟4中的清洗釬劑殘渣為用溫水清洗。

有益效果

本發(fā)明利用縱向翅片使得高溫腐蝕性氣體沿扁管軸向方向與翅片同向方向流動，減小了煙氣阻力，增大斷面流通面積，不易積灰結(jié)垢，維護方便，并且強化傳熱，提高換熱效率。使用煨彎鋼板氬弧釬焊法使焊接質(zhì)量有明顯改善，焊縫缺陷大大減少，焊縫強度增強，且生產(chǎn)效率大幅提高；采用鋼—鋁復(fù)合板材扁管，不僅提高了抗腐蝕性能，同時避免了使用高昂價格的材料，降低了成本。

附圖說明

圖1為縱向翅片扁管換熱器制作工藝流程圖；

圖2為縱向翅片扁管換熱元件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為縱向翅片扁管換熱元件橫向剖面圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

實施例1

一種縱向翅片扁管換熱器，由扁管1和一組矩形翅片2焊接而成，扁管1為兩頭圓弧中間直線的跑道形，翅片2圍繞扁管1直邊段并沿?fù)Q熱器的縱向平行分布；所述的扁管的材料為鋼鋁復(fù)合材料，水側(cè)為鋼材料，氣側(cè)為鋁覆層。

一種縱向翅片扁管換熱器的制造方法，包括以下步驟：

13)制造扁管1和翅片2，制作縱向翅片組件，保證翅片長度、間距、高度、片厚的匹配，采用釬焊等手段，配合工裝夾具一次成型，制造扁管用板材，經(jīng)過彎曲、壓扁、焊接等工藝，制成扁管，并對扁管進行試漏、試壓，確保在高溫、高速沖刷下承受一定的壓力；