[發明專利]空冷式蒸汽冷凝設備用蒸汽冷凝導熱管釬焊裝置

無效

• 申請號: 201210113617.5
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102764923A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 吳永燦
• 申請（專利權）人: JNK加熱器有限公司
• 主分類號: B23K3/00
• 分類號: B23K3/00;B23K3/08
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術領域

本發明涉及一種通過在高溫下對兩個材料進行加熱從而使其接合在一起的釬焊裝置，更詳細而言，涉及一種在作為被應用于大規模發電設備中的空冷式冷卻模塊的核心部件的蒸汽冷凝導熱管上，釬焊鋁散熱片的裝置。?

背景技術

在核電站或火力發電廠，將鈾、石油、煤炭等作為燃料而產生熱量，并用這些熱量來加熱系統中循環的水，從而形成蒸汽。所形成的蒸汽通過轉動渦輪機而發電，且通過了渦輪機的蒸汽在冷凝器中被冷卻而重新變成水。尤其，在蒸汽循環發電方式中，由于用水完成冷凝過程的水冷方式需要大量的冷卻水，因此使用海水以作為冷凝器所使用的冷卻水。因此，為了順利供應及排出作為冷卻水而使用的海水，從而通常設置在離海邊較近的地方。?

但是，用作冷卻水的海水在經過電站的冷卻系統，而以被加熱的狀態排出。現在，每小時有數百噸左右的、從電站排出的加熱狀態的排水被排出至海洋。因此存在如下問題，即，由于被排出至海洋的加熱狀態的排水，使海水溫度上升，從而導致破壞海洋生態系統等的環境問題。?

另外，在國土的大部分由陸地構成的國家中，由于可供應至蒸汽冷凝器的冷卻水的量絕對不足，因此，難以將水冷式冷凝器作為冷卻系統來使用。?

考慮到這些問題點，最近提出了使用空冷式冷凝器的發電設備，并被廣泛用于中國和美國等的海水供應并不順利的內陸地區的發電設備上。當使用這些空冷式冷凝器時，雖然與現有的水冷式冷凝器相比，存在設備的體積有可能變大的問題，但是由于也可以設置在不是海邊的內陸地區，因此與必須使用水冷式冷凝器的發電設備相比，具有能夠相對靈活地選定電站地址的優點，而且，由于不用擔心由冷卻水的流入及流出而引起的海水溫度上升并由此導致海洋污染，因此作為親環境的發電設備而廣受關注。?

在上述空冷式冷凝器中大量使用導熱管(tube)，而上述導熱管根據其形狀而可以分為，鋁包矩形管(AL?Clad?0blong?Tube)和多行鍍鋅管(Multi?Row?Galvanized?tube，MRG)導熱管。?

發電設備用蒸汽冷凝導熱管具有如下結構，即，通過在鋁和鋼的層疊材質的包層管(clad?tube)的兩面上釬焊鋁散熱片從而將其接合在一起的結構。由于發電設備用蒸汽冷凝導熱管，在釬焊之后鋁的外表面被氧化而其組織變性為鋁氧石，因此在空氣中不會發生一定程度以上的表面腐蝕。另外，由于鋁散熱片、和熔敷的包層管的外表面的鋁包材料的界面為，完全金屬熔融狀態的接合組織，因此不會發生腐蝕，從而具有可永久持續熱傳遞效果的優點。?

由于與容易獲得蒸汽冷凝所需的真空的圓柱形的小型(1″～2″)導熱管相比，發電設備用蒸汽冷凝導熱管的截面保持寬5～10倍以上的截面，因此具有相對較寬的截面積，因而，由于容易迅速地去除作為非冷凝性氣體(non-condensable?gas)的內部空氣，因此最初的設備啟動運轉迅速，并且，與截面較小的導熱管相比，冷凝水的流量較多，因此，具有在冬季運轉時不會發生冷凝水的內部結冰現象的優點。?

另外，在作為傳統使用的熱交換器用導熱管形式的MRG管導熱管的情況下，以各種方法在圓筒形導熱管外部附著冷卻散熱片，以提高導熱效果。實現金屬性熔融接合的方法有，利用同種金屬電阻焊接方式的方法，且焊接的冷卻散熱片，與可以獲得原有的導熱管的效果的方式最接近，但是為了使冷卻散熱片具備適合于電阻焊接的截面，而需增加冷卻散熱片的厚度，因此，難以配置大量的冷卻散熱片。而這將導致由導熱面積的減少而引起的冷卻效率的降低。?

為了解決上述問題，雖然可以以嵌入(embedded)方式在導熱管的表面插入冷卻散熱片來制作，但是會存在如下問題，即，開始轉動后在待機狀態下被暴露而經過了2～3個月之后，在不同種類的金屬之間的界面層上發生腐蝕，從而導熱管的原有的功能即熱傳導能力迅速降低，最終將導致整個設備的性能上的問題。?

目前為止，國內外的空冷式熱交換器的導熱主要使用MRG管導熱管，其原因是，發電設備用蒸汽冷凝導熱管的耐壓性較差，且與MRG管導熱管相比其制造成本較高。但是，發電設備中的冷凝設備，真空度越高則蒸汽冷凝越容易，并且，在發電設備中真空差壓會作用于蒸汽冷凝導熱管內部，因此作?為發電設備中的冷凝設備用導熱管，與MRG管導熱管相比，發電設備用蒸汽冷凝導熱管的效果相對較優異。?

在1990年之后，尤其是，由歐美國家開發而使用的現有的發電設備用蒸汽冷凝導熱管，由于落后的生產方式，而在鋁散熱片和包層管的釬焊工序中的非成品率非常高，因此成為了增加產品單價的一個重要因素。?