[發明專利]高效換熱盤管制造方法及生產線

無效

• 申請號: 201010551392.2
• 申請日: 2010-11-19
• 公開（公告）號: CN102059530A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 徐雄冠;姜文俊;童偉;鄧凱翔;周興東
• 申請（專利權）人: BAC大連有限公司
• 主分類號: B23P15/26
• 分類號: B23P15/26
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 于忠晶

技術領域

本發明屬于熱交換設備領域，特別涉及換熱盤管的制造工藝。

背景技術

熱交換器在石油、化工、電力及冶金制造等工業領域都有廣泛應用，尤其以管式換熱設備作為間壁換熱過程的主要形式，文獻中介紹的高效換熱管將有近百種，但能夠廣泛應用的強化傳熱管卻相對較少。尤其對管內換熱過程的強化，不但要考慮傳熱系數的提高，而且還要考慮阻力系數的增加。對銅材質的換熱管，由于其質地較軟，可加工成各種內微翅、軋槽管、螺紋或波節等強化管；碳鋼和不銹鋼管主要以螺紋管、波節管等異型結構來提高換熱效率。提高管內的對流換熱效率，通常采用降低邊界層厚度，提高低流速下的湍流程度，改變原有的速度和溫度場分布情況；而對于制冷劑蒸發或冷凝過程，石油化工生產過程中的有機蒸氣或混合蒸氣冷凝過程，采用內微肋管或溝槽管在相同當量面積條件下，可提高換熱系數30～80%。其強化機理主要有以下幾方面，（1）增加了換熱面積；（2）對流動邊界層的擾動，減小邊界層厚度，改變對流傳熱溫度梯度；（3）在表面張力作用下，冷凝液聚集在溝槽內，平均冷凝液膜厚度減薄，降低液膜導熱熱阻；（4）蒸發氣化過程，形成核態沸騰溫差降低，增加傳熱推動力。由于微肋結構主要作用于邊界層的層流底層，對流動過程阻力增加相對較小，所以實際應用較多。但是受加工工藝限制，強化管材質更多局限于銅管和鋁管。

發明內容

本發明的目的是克服不銹鋼和碳鋼管無法采用內微肋管或溝槽管的不足問題，高效換熱盤管的制造方法，工藝簡單，易于操作，提供了一種不銹鋼和碳鋼管生產新工藝，制得高性能產品。另外本發明還提供高效換熱盤管的生產線，結構簡單，制管同時生產溝槽，產品工作性能顯著提高。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：高效換熱盤管的制造方法，采用鋼帶為原料在線連續生產制管，鋼帶開卷后先進行在線連續軋紋，使鋼帶在卷曲圓整之前形成具有溝槽的表面，軋制成型后的鋼帶再矯平到制管平整度要求，由活套儲料后進入成型預彎機成型，成型后在線進行軸向焊接，在線冷卻后打磨去除毛刺制得毛坯管，冷卻后經定徑、定尺備用。

所述高效換熱盤管的制造方法，采用連續在線制管：包括制管、彎管及切割三步，制管、彎管及切割采用連續在線加工，其中

第一步制管：采用鋼帶為原料在線連續生產制管，鋼帶開卷后先進行在線連續軋紋，使鋼帶在卷曲圓整之前形成具有溝槽的表面，軋紋后的鋼帶進入連續制管工序在線連續制管；

第二步彎管：制管后的鋼管輸送到彎管機，完成第一個彎管后再傳送到第二個待彎管處進行彎管，依次連續進行下一個彎管，直到鋼管彎管完畢，呈單片連續彎管；

第三步切割：彎管完畢的單片連續彎管，經過定尺后切除管頭余料，制得的單片盤管單管長度15~133米無徑向焊縫。

所述第一步制管：原料鋼帶開卷后上料，上料后先進行在線連續軋紋，使鋼帶在卷曲圓整之前形成具有溝槽的表面，經由活套儲料后進行矯平，過到制管平整度要求后進入成型預彎機成型，成型后在線進行軸向焊接，在線冷卻后，在焊接處進行在線打磨去除毛刺制得毛坯管，冷卻后經定徑、定尺，再進行矯直得成品不銹鋼管，定尺切斷后備用。

所述第二步彎管：制管后的鋼管送料至彎管機入料口，鋼管被彎管機自動傳送至第一個待彎管處，進行精確定尺，彎管機按設定條件進行彎管，并自動傳送至第二個待彎管處，再進行翻管并精確定尺，彎管機按設定條件進行彎管，并自動傳送彎管至下一個待彎管處進行彎管，直至彎管完畢。

所述調節軋紋輥施加在鋼帶表面的壓力和軋紋輥之間的距離，經連續輥軋模具使鋼帶表面形成V型或梯形溝槽，溝槽可平行或不同方向交叉布置。

所述在鋼帶卷曲焊接之前可通過調整軋紋面的方向，生產內軋紋或外軋紋的溝槽管。

所述調節軋紋輥施加在鋼帶表面的壓力和軋紋輥之間的距離，制得溝槽深度為0.2～0.5mm,寬度為1～2mm,溝槽之間的控制間距為2～10mm。

本發明高效換熱盤管生產線，包括制管生產設備，其中制管生產設備包括開卷機、軋紋裝置、水平螺旋活套儲料機、引料架、成型機、焊接裝置、冷卻裝置、定徑裝置及切斷裝置，上述設備依次動態連接構成制管生產線。

所述高效換熱盤管生產線是連續制管生產線，還包括彎管生產設備，制管生產設備出料直接輸入彎管生產設備，彎管生產設備包括落料滑道、彎管平臺、數控彎管機和定尺裝置，依次動態連接構成彎管生產線。