一種熱交換內螺紋管及其生產方法

2023-05-13 11:19:06

一種熱交換內螺紋管及其生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱交換內螺紋管及其生產方法，所述內螺紋管內壁設有螺旋狀螺紋，且同一條螺旋狀螺紋的螺紋齒呈高低起伏的波紋狀。本發明更大程度上增加了內螺紋管的內表面積，提高了換熱效率，同時由於單條螺旋狀螺紋的螺紋齒高度不一，從而對傳熱介質的流通起到幹擾作用，加速傳熱效率。
【專利說明】一種熱交換內螺紋管及其生產方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬於換熱管材【技術領域】，尤其涉及內螺紋管的設計和生產方法。

【背景技術】
[0002] 由於良好導熱性能，銅、鋁合金光管一直作為熱交換器結構材料。隨著材料技術進 步，出現了銅內螺紋管、鋁內螺紋管、銅鋁複合管、銅鋁複合螺紋管等換熱器結構材料。普通 內螺紋管作為高端產品，內壁有溝槽且溝槽帶有螺旋角，利用內層的管內壁層與製冷劑接 觸吸熱，外層的鋁管作為散熱目的。相比光管，普通內螺紋管利用內壁溝槽增加了換熱面 積，提高了換熱效率，而且帶有螺旋角的溝槽能夠大大提高管材耐壓度，有很強抗滲漏能力 和抗振動疲勞破壞強度，使用起來更加安全。但是這種普通的內螺紋管內表面增加程度有 限，提高的換熱效率也相對有限。。


【發明內容】

[0003] 發明目的：針對上述現有存在的問題和不足，本發明的目的是提供了一種新型熱 交換內螺紋管及其生產方法，更大程度上增加了內螺紋管的內表面積，提高了換熱效率，同 時由於單條螺旋狀螺紋的螺紋齒高度不一，從而對傳熱介質的流通起到幹擾作用，加速傳 熱效率。
[0004] 技術方案：為實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案：一種熱交換內螺紋 管，所述內螺紋管內壁設有螺旋狀螺紋，且同一條螺旋狀螺紋的螺紋齒呈高低起伏的波紋 狀。
[0005] 所述螺旋狀螺紋的螺旋角為0?40°、齒頂角為5?60°、齒高為0.03?0.3mm。
[0006] 所述螺旋狀螺紋的螺紋齒的高度差在0?0. 3mm範圍內。
[0007] 所述內螺紋管的外徑為5?15mm，壁厚為0. 25?1. 0mm。
[0008] 所述內螺紋管的材料選用鋁管、銅管、鋁合金管或銅合金管。
[0009] 本發明還提供了一種上述熱交換內螺紋管的生產方法，依次經過波紋狀螺紋成 型、退火、定徑、收盤、分盤纏繞和均質化除油步驟，其中，波紋狀螺紋成型採用管旋壓成型 方式或金屬帶壓齒焊接方式成型： 所述管旋壓方式，採用旋壓機對管材內壁進行旋壓處理，所述旋壓機中的旋壓鋼球為3 個以上，旋壓鋼球直徑為4?30mm，旋壓速度為1000?50000r/min 。
[0010] 所述金屬帶壓齒焊接方式，包括以下步驟（1)採用鋁帶進行壓齒處理，在鋁帶上形 成溝槽；（2)將壓齒處理後的鋁帶進行成型處理，形成內螺紋管坯；（3)然後對管坯的縫隙 處進行焊接，最後經過整形和熱處理工序得到內螺紋鋁管成品。
[0011] 所述內螺紋管在生產過程中需要通過牽引裝置進行牽引，該牽引裝置為履帶式、 倒立盤是、正立盤式或V型槽式。
[0012] 所述退火步驟的溫度為150?600°C，並採用井式退火爐、臥式退火爐、罩式退火 爐或在線退火機組。
[0013] 所述均質化除油的溫度為150?6000°C 有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下優點：換熱管材的內壁設置螺旋狀螺紋， 在提高換熱內表面積的同時由於單條螺旋狀螺紋的螺紋齒高度不一，從而在增加換熱面積 的同時對傳熱介質的流通起到幹擾作用，加速傳熱效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明所述熱交換內螺紋管的結構示意圖； 圖2為本發明所述螺旋狀螺紋齒形截面放大圖。
[0015] 其中，α、齒頂角，h、齒高，i、底璧厚度，j、外徑。

【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明 本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各 種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
[0017] 如圖1和2所示，本發明提供的一種新型內螺紋管，又叫做熱交換波紋內螺紋管， 內壁具有螺旋狀螺紋，螺旋角為〇?40°，齒頂角為5?60°，齒高為0.03?0.30mm;同一 條螺紋齒高不同，高低起伏，為波紋狀，波紋起伏在〇_〇. 3mm之間；不同的螺紋，齒型不同； 不同的螺紋，齒1?不同，齒1?差異在〇_〇. 3mm之間；不同的螺紋，齒頂角不同，齒頂角差異在 0-40°之間；齒數為0-100個等特性。這種熱交換波紋內螺紋管，可以是銅管、鋁管、銅合金 管、鋁合金合金管或者銅鋁複合管。
[0018] 上述熱交換波紋內螺紋管的生產方法包括波紋螺紋成型、退火、定徑、收盤、分盤 纏繞、均質化除油、包裝入庫處理工藝；波紋螺紋成型可以通過管旋壓成型或者金屬帶壓齒 後焊接成管。採用管旋壓成型方法時，旋壓工藝中鋼球為3個以上，旋壓鋼球直徑為4? 30mm，旋壓轉速為1千?5萬r/min ;如果採用金屬帶壓齒後焊接成管方法時，具體步驟如 下：以生產規格為Φ 7.0 X 0.50 + 0.18 -48Z (直徑7mm，厚度0. 5mm，溝槽傾斜角18°，48 齒，齒高0. 18mm)的內螺紋鋁管為例，詳細介紹本發明所述內螺紋鋁管的加工方法：原料採 用厚度為〇. 5mm的3003型鋁合金帶，鋁帶寬度22mm，首先由高精度的壓齒機在鋁帶上壓出 帶有18°傾斜角，齒高0.18mm的溝槽。壓齒機的壓齒模具有對應的齒高、齒數和螺旋角， 生產不同型號的鋁內螺紋管則需更換不同的模具。壓齒後的鋁帶進入高頻感應焊接生產 線，由原本的鋁帶經過成型裝置卷處內螺紋管坯，再經過高頻感應焊接焊牢焊縫。最後進行 焊疤處理，具體步驟是通過一根修飾杆，該修飾杆頂端設有刮刀，將該修飾杆緩慢旋入管坯 內，並控制刮刀與內螺紋之間的間隙在工藝要求內，再旋入的過程中對內表面焊縫處的焊 疤進行刮除處理，保證焊縫厚度與齒高一致。然後管子通過3組橫輥和3組立輥，進行矯直 和定徑。焊接以後對管坯進行在線退火，把管子退火成軟態便於收卷。在通過精整機(也叫 做復繞機)，進行對產品的精整以及探傷，收卷。最後利用井式退火爐進行退火處理，以清洗 管子內外的清潔劑以及潤滑油。
[0019] 波紋螺紋成型牽引裝置為履帶式、倒立盤、正立盤式、V型槽式；退火通過井式退 火爐、臥式退火爐、罩式退火爐或者在線退火機組工藝，退火溫度為150?600° ;均質化除 油溫度為150?600°。
【權利要求】
1. 一種熱交換內螺紋管，其特徵在於：所述內螺紋管內壁設有螺旋狀螺紋，且同一條 螺旋狀螺紋的螺紋齒呈高低起伏的波紋狀。
2. 根據權利要求1所述熱交換內螺紋管，其特徵在於：所述螺旋狀螺紋的螺旋角為 0?40。、齒頂角為5?60。、齒高為0.03?0.3_。
3. 根據權利要求2所述熱交換內螺紋管，其特徵在於：所述螺旋狀螺紋的螺紋齒的高 度差在0?〇· 3mm範圍內。
4. 根據權利要求3所述熱交換內螺紋管，其特徵在於：所述內螺紋管的外徑為5? 15mm，壁厚為 0. 25 ?1. 0mm。
5. 根據權利要求1?4任一所述熱交換內螺紋管，其特徵在於：所述內螺紋管的材料 選用錯管、銅管、錯合金管或銅合金管。
6. -種權利要求1?5任一所述熱交換內螺紋管的生產方法，其特徵在於：依次經過 波紋狀螺紋成型、退火、定徑、收盤、分盤纏繞和均質化除油步驟，其中，波紋狀螺紋成型採 用管旋壓成型方式或金屬帶壓齒焊接方式成型： 所述管旋壓方式，採用旋壓機對管材內壁進行旋壓處理，所述旋壓機中的旋壓鋼球為3 個以上，旋壓鋼球直徑為4?30mm，旋壓速度為1000?50000r/min，所述金屬帶壓齒焊接 方式，包括以下步驟（1)採用鋁帶進行壓齒處理，在鋁帶上形成溝槽；（2)將壓齒處理後的 鋁帶進行成型處理，形成內螺紋管坯；（3)然後對管坯的縫隙處進行焊接，最後經過整形和 熱處理工序得到內螺紋鋁管成品。
7. 根據權利要求6所述熱交換內螺紋管的生產方法，其特徵在於：所述內螺紋管在生 產過程中需要通過牽引裝置進行牽引，該牽引裝置為履帶式、倒立盤是、正立盤式或V型槽 式。
8. 根據權利要求6所述熱交換內螺紋管的生產方法，其特徵在於：所述退火步驟的溫 度為150?600°C，並採用井式退火爐、臥式退火爐、罩式退火爐或在線退火機組。
9. 根據權利要求6所述熱交換內螺紋管的生產方法，其特徵在於：所述均質化除油的 溫度為150?6000°C。
【文檔編號】B23P15/26GK104101246SQ201410291116
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】趙宇, 杜益冕, 朱建軍 申請人:江蘇天潭科技材料有限公司