一種工業(yè)級微通道換熱器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)級微通道換熱器，屬于油氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，微通道換熱器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到汽車、空調(diào)等民用行業(yè)，如專利公布號為CN203980725U、CN204027086U等平行流微通道換熱器專利均采用扁管配合散熱帶的結(jié)構(gòu)，減小了空氣側(cè)流阻的同時，極大的降低微通道換熱器的換熱能力；專利公布號CN102706187A、CN102914191A、CN202599167等專利通過在相鄰兩層流板間加工出翅片等突出物，增大工質(zhì)流動過程中的湍動能，以達到增強換熱器換熱能力的目的，但工質(zhì)流阻大，承壓能力有限，且換熱器進出口布置方式單一，不能適應(yīng)多變的使用環(huán)境；專利公布號CN102116545A、CN 102313401、CN 101509736A、CN 102494547 等專利通過蝕刻方式在金屬板上加工彼此獨立的通道，并用擴散焊接的方式將刻有不同流道的金屬板固連成一個整體，使流道的水力直徑保持在1-2_之間，極大程度的增大了流道內(nèi)的湍動能和承壓能力，增強了換熱器的換熱能力，但換熱器的進出口直接通過蝕刻的方式加工在金屬板上，導致?lián)Q熱器進出口的布置方式單一。
[0003]現(xiàn)有的換熱器由于加工設(shè)備的限制，體積較小，換熱能力有限，僅能通過串聯(lián)的方式增大換熱器的換熱能力，且換熱器進出口的布置方式受結(jié)構(gòu)限制，無法滿足工業(yè)化大功率換熱器的需求，針對以上問題，專利公布號為CN 1784583A的專利通過將進出口流道與金屬板邊沿連通的方式。現(xiàn)有技術(shù)中急需一種換熱效率高，換熱能力強，結(jié)構(gòu)緊湊同時重量輕的換熱管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種工業(yè)級微通道換熱器，尤其是一種用于油氣生產(chǎn)行業(yè)的高效微通道換熱器，采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種工業(yè)級微通道換熱器，包括冷流體進口封頭法蘭組合I，熱流體進口封頭法蘭組合2，固定吊耳3，換熱核心4，熱流體出口封頭法蘭組合5，冷流體出口封頭法蘭組合6和滑動吊耳7，其中:冷流體進口封頭法蘭組合1、熱流體進口封頭法蘭組合2、熱流體出口封頭法蘭組合5，冷流體出口封頭法蘭組合6分別連接在換熱核心4的各個端面上；所述換熱核心4由換熱核心單元通過焊接的方式并聯(lián)組成一個整體，以完成換熱介質(zhì)的熱交換；
[0006]所述換熱核心單元，包括熱流板41，冷流板42和端板43，其中:熱流板41，冷流板42和端板43焊接為一個整體，熱流板41和冷流板42平行交替堆棧在一起形成堆棧堆，冷流板42位于堆棧堆的首末位置，堆棧堆的兩側(cè)設(shè)有并列排布的端板43 ;冷流體進口封頭法蘭組合I覆蓋全部冷流板42的入口，冷流體出口封頭法蘭組合6覆蓋全部冷流板42的出口，從而形成聯(lián)通的冷介質(zhì)流域；熱流體進口封頭法蘭組合2覆蓋全部熱流板41的入口，熱流體出口封頭法蘭組合5覆蓋全部熱流板41的出口，從而形成聯(lián)通的熱介質(zhì)流域；
[0007]所述固定吊耳3與滑動吊耳7分別固定于換熱核心4兩側(cè)的端板43上。
[0008]優(yōu)選地，所述冷流體進口封頭法蘭組合1，熱流體進口封頭法蘭組合2，熱流體出口封頭法蘭組合5和冷流體出口封頭法蘭組合6通過焊接的方式，固定連接于換熱核心4的對應(yīng)的端面上，分別與熱流板平行流道411和冷流板平行流道421形成連通的工質(zhì)流域。
[0009]優(yōu)選地，所述焊接，方法為氣體保護焊、埋弧焊、壓力焊，釬焊或擴散焊。
[0010]優(yōu)選地，所述熱流板41、冷流板42和端板43的厚度相等。
[0011]優(yōu)選地，所述熱流板41，冷流板42和端板43焊接為一個整體。
[0012]更優(yōu)選地，所述熱流板41，冷流板42和端板43通過擴散焊接的方式成為一個整體。
[0013]優(yōu)選地，所述熱流板41，通過蝕刻的方式在金屬平板上加工出熱流板平行流道411 ;所述冷流板42通過蝕刻的方式在金屬平板上加工出冷流板平行流道421。
[0014]更優(yōu)選地，所述熱流板平行流道411和冷流板平行流道421平行交錯布置，所述熱流板平行流道411和冷流板平行流道421之間相差半個相鄰熱流板41和冷流板42之間的距離。
[0015]優(yōu)選地，所述換熱核心4，相鄰兩個換熱核心單元的交界面處加工有排氣孔，將高溫空氣釋放，減小焊縫載荷。
[0016]優(yōu)選地，所述熱流板41的外邊沿平板部分412和冷流板42的外邊沿平板部分422的寬度與單側(cè)端板的厚度之和相差不大于2mm。
[0017]優(yōu)選地，所述單側(cè)端板43厚度之和比熱流體封頭法蘭組合2中與換熱核心4相接觸的端面23的厚度大5mm。
[0018]優(yōu)選地，所述固定吊耳3，包括立板，底板和立筋，其中:立板和底板垂直連接，立筋與立板和底板垂直連接；底板上設(shè)有圓孔，以便對其螺栓孔；立筋上設(shè)有吊孔，以便固定吊鉤。
[0019]優(yōu)選地，所述滑動吊耳7，包括立板71，底板72和立筋73，其中:立板71和底板72垂直連接；立筋73與立板71和底板垂直連接，底板72上設(shè)有長圓孔74，以便對其螺栓孔，立筋73上設(shè)有吊孔75，以便固定吊鉤。
[0020]流道的進出口可以根據(jù)使用需求布置在換熱核心4的端面上。冷流體進口封頭法蘭組合1，熱流體進口封頭法蘭組合2，熱流體出口封頭法蘭組合5和冷流體出口封頭法蘭組合6通過焊接的方式，固連在其對應(yīng)的端面，與平行流道形成聯(lián)通的工質(zhì)流域，如多層冷流板42的所有進出口統(tǒng)一布置在相對的兩個端面，由冷流體進口封頭法蘭組合I覆蓋所有冷流板42的入口，由冷流體出口封頭法蘭組合6覆蓋所有冷流板42的出口，從而形成連通的冷介質(zhì)流域。
[0021 ] 熱流體進口封頭法蘭組合2包括法蘭21和封頭22，法蘭21與封頭22垂直密封連接，冷流體進口封頭法蘭組合1、熱流體進口封頭法蘭組2、熱流體出口封頭法蘭組合5和冷流體出口封頭法蘭組合6結(jié)構(gòu)相似，尺寸不同，均由法蘭和封頭組合連接而成。
[0022]本發(fā)明換熱器中冷流體由冷流體進口封頭法蘭組合I進入，分別流至每個并聯(lián)的換熱核心單元，流經(jīng)各個熱流板平行流道411，各換熱核心單元流出的流體一起匯總，由冷流體出口封頭法蘭組合6流出，每個換熱核心單元以并聯(lián)的方式連接。熱流體由熱流體進口封頭法蘭組合5進入，分別流至每個并聯(lián)的換熱核心單元，流經(jīng)各個冷流板平行流道421，各換熱核心單元流出的流體一起匯總，由熱流體出口封頭法蘭組合5流出，每個換熱核心單元以并聯(lián)的方式連接。
[0023]滑動吊耳7上設(shè)有長圓孔74，在工作過程中，換熱核心4在受冷熱溫度變化時會熱脹冷縮產(chǎn)生微變形，通過設(shè)置長圓孔74可以抵消換熱核心4由熱脹冷縮產(chǎn)生微變形。
[0024]本發(fā)明換熱器特征:
[0025]1.本發(fā)明將若干個相鄰的換熱核心4通過焊接的方式形成統(tǒng)一的整體，使換熱器的換熱能力可以理論上無上限的增大，組成每個換熱核心的熱板片41和冷板片42的進出口均與金屬板的邊沿聯(lián)通，使進出口可以自由的布置在換熱器的四個端面上，或端面的一部分上，增強了進出口布置的自由度，并通過封頭將布置在換熱器端面的大量彼此獨立的進出口集中在一個獨立的空間內(nèi)，使工質(zhì)可以流入或流出換熱器核心。
[0026]2.根據(jù)換熱器的流阻要求和其他性能要求，可以選擇不少于一種結(jié)構(gòu)的流板，擴散焊接成換熱核心4，增強了微通道換熱器對于實際工況的適應(yīng)能力。
[0027]3.根據(jù)換熱器的實際使用情況，換熱器板片的尺寸和微通道的布置方式是可以廣泛調(diào)節(jié)的，從而保證了封頭的尺寸具有很大的變化區(qū)間，進而使接口法蘭對外部管線具有很強的適應(yīng)性。
[0028]本發(fā)明有益效果:
[0029]1、本發(fā)明換熱器換熱能力強，換熱效率高，換熱面積可高達100mVm3熱效率可高達98%?99%，同時本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，6麗的換熱器重量僅14噸。本發(fā)明換熱器相比于現(xiàn)有換熱器換熱面積提高了 100% _400%，換熱效率提高了 13%-14%，重量減輕了86 噸，約 61.4%o
[0030]2、本發(fā)明增強了微通道換熱器對于實際工況的適應(yīng)能力，并且根據(jù)換熱器的實際使用情況，換熱器板片的尺寸和微通道的布置方式是可以廣泛調(diào)節(jié)的，從而保證了封頭的尺寸具有很大的變化區(qū)間，進而使接口法蘭對外部管線具有很強的適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0031]圖1微通道換熱器結(jié)構(gòu)爆炸示意圖；
[0032]圖2換熱核心結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3熱流體進口封頭法蘭組合示意圖；
[0034]圖4曲折流板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5縱流板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6橫流板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7冷、熱流板和端板布置示意圖；
[0038]圖8滑動吊耳結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039](I，冷流體進口封頭法蘭組合；2，熱流體進口封頭法蘭組合；21，法蘭；22，封頭；23，端面；3，固定吊耳；4，換熱核心；41，熱流板；411，熱流板平行流道；42，冷流板；421，冷流板平行流道；422，外邊沿平板部分；43，端板；5，熱流體出口封頭法蘭組合；6，冷流體出口封頭法蘭組合；7，滑動吊耳；71，立板；72，底板；73，立筋；74，長圓孔；75，吊孔)。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明，以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。
[0041]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”和“豎著”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0042]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接連接，亦