一種脈動熱管換熱器及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及脈動熱管技術,具體涉及一種脈動熱管換熱器及其加工方法。
【背景技術】
[0002]目前的換熱器多為間壁式換熱器,主要包括管殼式換熱器、板式換熱器和管翅式換熱器,其中的板式換熱器由于結構緊湊、傳熱系數高,應用較為廣泛。但是間壁式換熱器普遍存在密封困難、加工難度大的缺陷,且加工時間長,工藝復雜,導致成本相對較高,并且在換熱器使用過程中,由于冷熱流體通過傳熱壁面間接接觸,一旦泄露,會造成冷熱流體的摻混,對換熱系統(tǒng)的安全運行帶來隱患。
[0003]目前的間壁式換熱器在加工過程中存在的密封困難、加工難度大、加工周期長長、工藝復雜,成本高、安全可靠性差等缺陷。
【發(fā)明內容】
[0004]有鑒于此,本發(fā)明提供一種脈動熱管換熱器及其加工方法,旨在簡化脈動熱管換熱器的加工工藝,以及改善脈動熱管換熱器的性能。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案具體為:
[0006]—種脈動熱管換熱器的加工方法,包括如下步驟:
[0007]S1.基本換熱單元的安裝步驟:
[0008]將定位管穿入豎向換熱支管至中間位置并將其固定,在定位管的兩端,將隔板分別裝入所述豎向換熱支管,形成基本換熱單元;
[0009]S2.換熱單元的安裝步驟:
[0010]采用固定組件將翅片固定于所述隔板外側的豎向換熱支管,形成換熱單元;
[0011]S3.有效換熱基體的安裝步驟:
[0012]將豎向換熱支管的兩端分別插入第一橫管組和第二橫管組中,并通過高銀焊的方式將各結合點焊接;
[0013]連接相鄰的隔板;
[0014]第一橫管組和第二橫管組中的相鄰的橫管通過彎頭相連接,豎向換熱支管以及各橫管即連接成回路。
[0015]在上述脈動熱管換熱器的加工方法中,還包括以下步驟:
[0016]S4.隔板保溫功能的實現步驟:
[0017]在隔板的內側填塞保溫材料,或者
[0018]采用發(fā)泡聚氨酯方式直接在隔板的內側進行現場的保溫材料發(fā)泡及凝固;
[0019]S5.驗漏步驟:
[0020]將回路中的氣壓打壓至一定壓強,檢驗各回路是否有漏點。
[0021]在上述脈動熱管換熱器的加工方法中,所述翅片通過鉚具固定于所述豎向換熱支管,所述鉚具的材質為與翅片的接觸端作淬火處理的T8鋼材。
[0022]在上述脈動熱管換熱器的加工方法中,所述翅片為鋁翅片。
[0023]在上述脈動熱管換熱器的加工方法中,所述隔板的截面為U型結構,相鄰的所述隔板通過螺栓螺母組件相連接。
[0024]經過上述步驟加工的脈動熱管換熱器的結構為:
[0025]包括橫管基架和若干個換熱單元,所述橫管基架包括第一橫管組和第二橫管組,若干個所述換熱單元設于所述第一橫管組和所述第二橫管組之間;其中:
[0026]所述換熱單元包括基本換熱單元和若干個翅片,所述基本換熱單元包括豎向換熱支管、隔板以及定位管,所述定位管套于所述豎向換熱支管的中間位置,所述隔板分別套于所述豎向換熱支管的定位管兩端對應的位置,若干個所述翅片套于豎向換熱支管的所述定位管兩端向外對應的位置;
[0027]第一橫管組或者第二橫管組中相鄰的橫管通過彎頭相連接;
[0028]相鄰的所述換熱單元的隔板相連接。
[0029]在上述脈動熱管換熱器中,所述翅片為鋁翅片。
[0030]在上述脈動熱管換熱器中,所述彎頭與所述橫管的結合處通過高銀焊的方式固定。
[0031]在上述脈動熱管換熱器中,所述換熱單元與所述橫管基架的結合處通過高銀焊的方式固定。
[0032]本發(fā)明產生的有益效果是:
[0033]本發(fā)明的脈動熱管換熱器的加熱端置于熱流體通道內,冷凝端置于冷流體通道內,冷熱流體在中間用隔板隔開的各自的通道中運行,通過脈動熱管的運行將熱流體通道內的熱流體含有的熱量釋放給冷流體通道內的冷流體,因此不會出現冷熱流體的混合,在工作過程中避免了冷熱流體通過傳熱壁面間接接觸的換熱方式,安全可靠性能好,使用壽命長;
[0034]本發(fā)明的脈動熱管換熱器的加工方法采用線切割、沖床、高銀焊的方式完成換熱銅管的切割、焊接與組裝,加工工藝簡單,加工周期短,成品率高,體積小,換熱管壁面溫度可控,避免露點腐蝕,對冷熱流體的品質要求低,由于冷熱流體與換熱管外壁接觸,容易清掃污垢,便于維修,提高了成本低,易于大規(guī)模批量加工生產。
【附圖說明】
[0035]當結合附圖考慮時,能夠更完整更好地理解本發(fā)明。此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構成對本發(fā)明的不當限定。
[0036]圖1為本發(fā)明一種脈動熱管換熱器的基本換熱單元的結構示意圖一;
[0037]圖2為本發(fā)明一種脈動熱管換熱器的基本換熱單元的結構示意圖二 ;
[0038]圖3為本發(fā)明一種脈動熱管換熱器的鋁翅片的安裝示意圖;
[0039]圖4為本發(fā)明一種脈動熱管換熱器的(基本換熱單元+鋁翅片+橫管)的結構示意圖一;
[0040]圖5為本發(fā)明一種脈動熱管換熱器的(基本換熱單元+鋁翅片+橫管)的結構示意圖二
[0041]圖6為本發(fā)明一種脈動熱管換熱器的彎頭的結構示意圖。
[0042]圖中:
[0043]1-豎向換熱支管
[0044]2-隔板
[0045]3-定位管
[0046]4-鋁翅片
[0047]41-錘子
[0048]42-鉚具接桿
[0049]43-鉚具
[0050]44-夾具A部分
[0051]45-夾具B部分
[0052]5~ 橫管
[0053]6-彎頭。
【具體實施方式】
[0054]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細的說明。
[0055]在加工之前,首先需要進行各組件的加工環(huán)節(jié)(以工程中的某組實際的組件參數為例):
[0056]a.豎向換熱支管1:
[0057]截出外徑3mm、內徑2mm、長度400mm的冷拔紫銅管42根,每7根為一組,共6組。由于豎向換熱支管I直接與冷熱流體接觸,而冷熱流體均為有壓流體,因此豎向換熱支管I選用強度高、承壓大、不易變形的冷拔紫銅管。
[0058]b.隔板 2:
[0059]厚度為3mm、截面為U型結構的鋼板,在脈動熱管換熱器的結構中,隔板2分為上下兩組,每組隔板由六個180mmX 30mmX 12mm的U型隔板組成(U型隔板的厚度為2mm),每個隔板上加工有7個外徑為3mm的圓孔一(相鄰孔間距為15mm,最外側的圓孔一距離隔板兩端分別為60_和30_),用于使豎向換熱支管I能夠穿過隔板2與冷熱流體通道分別相連通,通過在U型隔板的空腔內增設定位管3,使得每個豎向換熱支管I得以穩(wěn)定布置。在每個U型隔板的側壁上,加工有兩個直徑為5.5mm的圓孔二(圓孔二的中心距離側壁頂端4_),通過將固定螺栓穿過該孔,實現了相鄰隔板2的連接,形成一組隔板。
[0060]c.定位管 3:
[0061]截出外徑5mm、內徑3mm、長度28mm的黃銅管42根,定位管3套于豎向換熱支管I的外側,且布置于隔板2的空腔內,將豎向換熱支管I固定。
[0062]d.鋁翅片 4:
[0063]將厚度0.88mm的鋁板首先用剪板機切出約120mmX40mm的矩形片180個,將180個矩形片分為四組,每組45個;將每組矩形片疊合、對齊后鉚接在一起后,然后將矩形片采用線切割技術進行再次加工,加工成型的鋁翅片4的結構尺寸為10mmX 20mm,并在每個鋁翅片4上加工直徑為3.03mm的7個圓孔三(相鄰的孔間距為15mm,最外側的圓孔三距離鋁翅片的端部分別為5mm),用于使豎向換熱支管I能順利穿過。
[0064]當然,若需要大批量生產,兼顧經濟性和可行性,采用沖床加工的方式替代線切割技術。
[0065]e.橫管 5:
[0066]截出外徑5mm、內徑3mm、長度120mm的冷拔紫銅管12根,在每根橫管上加工直徑為3mm的七個圓孔四(相鄰的孔間距為15mm,最外側的圓孔四距離銅管端部分別為15mm),用于以使豎向換熱支管11能夠插入橫管,形成脈動熱