一種換熱器管翅式芯體及其脹接方法
2023-10-10 12:22:04 2
專利名稱：一種換熱器管翅式芯體及其脹接方法
技術領域：
本發明涉及換熱器的設計製造領域，特別涉及換熱器管翅式芯體及其脹接方法。
背景技術：
管殼式換熱器是石油、化工部門廣泛應用的化工單元設備。它的結構、計算、製造一直為化工設備設計、製造與使用部門所重視。這類換熱器一般都具有數百根乃至數千根換熱管，換熱管與翅片之間的連接成為換熱器製造過程中最為頻繁的操作，成為對整個換熱器的可靠性影響最大的工序。選擇適當的連接方式和加工方法，保證每一個連接接頭都滿足質量要求，是換熱器製造廠和使用廠所迫切希望解決的問題。目前常規換熱器多為管殼式換熱器，由殼體、換熱管束、管板、折流板和管箱等部件組成。殼體多為圓筒形，內部裝有管束，管束兩端固定在管板上。進行換熱的冷熱兩種流體，一種在管內流動，稱為管程流體；另一種在管外流動，稱為殼程流體。管束兩端的管板與殼體聯成一體，結構簡單，但只適用於冷熱流體溫度差不大，且殼程不需機械清洗時的換熱操作，空氣介質換熱能力不足。
發明內容
針對上述現有技術中的不足，本發明主要目的是提供一種換熱器管翅式芯體及其脹接方法，該換熱器管翅式芯體能夠增大換熱面積，且結構緊湊，換熱效果明顯，該脹接方法能夠實現換熱管與翅片之間的無縫脹接，脹接效果良好。為實現上述目的，本發明採用的技術方案為一種換熱器管翅式芯體，包括由多個換熱管及多個翅片組成的換熱管束，其中，所述每個翅片上均設有多個換熱管孔，所述每個翅片上的多個換熱管孔的數量與多個換熱管的數量相對應，所述每個換熱管孔的內徑與所述每個換熱管的外徑相適合；所述多個翅片平行排列，所述多個翅片上的多個換熱管孔一一對應；所述多個換熱管通過所述多個傳熱管孔貫穿於所述多個翅片。優選的，所述翅片與翅片間的間距為1. 20-1. 85mm。優選的，所述每個換熱管內徑為12. 50-13. 50mm。本發明中換熱管的內徑及外徑一般根據換熱器的功能及規格來進行設定，一般換熱管的長度為3000-7000mm，外徑為15. 90mm,內徑為 12. 50-13. 50mm。優選的，所述每個換熱管壁厚為1. 20—1. 70_。優選的，所述每個翅片採用金屬鋁製成。優選的，所述每個換熱管採用金屬銅製成。本發明中為了保證換熱管與翅片之間的脹接效果，換熱管採用白銅或紫銅製成。本發明中所述的換熱器管翅式芯體中翅片與翅片間的間距為1. 20-1. 85mm，一般是根據換熱器的工況來進行設定。一個完整的換熱器管翅式芯體中翅片的個數從3000—8000片不等，換熱管的個數從110— 440隻不等。本發明所述的換熱器管翅式芯體採用將換熱管穿在翅片上，組成管束，換熱器工作時，冷水或熱水在換熱管內蛇形往複流動，空氣在翅片間流通，保證空氣被加熱或冷卻，這樣設計極大增加了換熱面積，且整個換熱器芯體緊湊，換熱效果明顯。本發明還公開了一種換熱器管翅式芯體的脹接方法，包括如下步驟a、工裝安裝將兩個直角撐固定在操作平臺上，將固定管板置於兩個直角撐前，固定管板兩邊緊靠直角撐，固定管板上的下排孔平行於操作平臺表面並高於操作平臺表面2—3mm ；b、翅片安裝確認翅片安裝方向，使翅片上的換熱管孔與所述固定管板的孔位一致，然後逐一安裝翅片，安裝過程中保持翅片與固定管板平行；C、換熱管安裝待所有翅片安裝完畢後，將換熱管逐一插入所有翅片中的同一位置的換熱管孔內；e、脹接過程待所有換熱管安裝完畢後，逐一檢查翅片及換熱管的安裝位置後，根據換熱管管徑調節脹接壓力，將脹接槍頭插入一換熱管，打出鋼珠，利用鋼珠在換熱管內滾動來進行脹接，使換熱管與翅片實現過盈配合。優選的，脹接過程中，脹接換熱管的順序為先脹接換熱器管翅式芯體中心部分的換熱管，再分散脹接換熱器管翅式芯體中心部分外圍的換熱管，然後再從換熱器管翅式芯體的四周向中間逐步將餘下的換熱管逐一脹接。考慮到脹接過程中，換熱器管翅式芯體整體的形位公差，故採用先脹接換熱器管翅式芯體中心部分的換熱管，然後再分散脹接，最後再從四周向中間逐一脹接的方法，利用這種脹接順序，脹接完成後的換熱器管翅式芯體的整體不易變形，脹緊力均勻。該脹接方法中鋼珠的外徑略大於所需脹接的換熱管的內徑，利用一定壓力下打出鋼珠，使鋼珠在換熱管內滾動將換熱管內徑及外徑脹大，從而實現換熱管與翅片的無縫脹接，設計巧妙且脹接效果良好。本發明中所述的直角撐及固定管板均為換熱器管翅式芯體裝配時的工具，直角撐用來將固定管板固定穩固，固定管板上設有和翅片上的換熱管孔一一對應的孔，裝配本發明的換熱器管翅式芯體時，先將固定管板固定後，再將翅片依靠固定管板來固定翅片的放置位置，進行裝配。本發明中利用液壓脹接設備來為脹接槍頭提供壓力，操作時，先打開液壓脹接設備的壓縮空氣閥門，再打開水閥及液壓脹接電源，根據換熱管的壁厚及翅片上的換熱管孔來設定脹接壓力。本發明的有益效果是本發明的管翅式芯體換熱器能夠增大換熱面積，且結構緊湊，換熱效果明顯，本發明的脹接方法能夠實現換熱管與翅片無縫脹接，脹接效果良好且脹接速度快。
圖1是本發明管翅式芯體換熱器一較佳實施例的正視圖；圖2是本發明管翅式芯體換熱器一較佳實施例的側視圖；附圖中各部件標記如下1一翅片，2—換熱管，10—換熱管孔。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護範圍做出更為清楚明確的界定。請參考附圖1及附圖2，實施例一、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上均設有多個換熱管孔10，每個翅片I上的多個換熱管孔10的數量與多個換熱管2的數量相對應，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I為3000片，3000片翅片I平行排列，3000片翅片I上
的換熱管孔10均--對應；本實施例中，換熱管為220個，220個換熱管2均通過換熱管孔
10貫穿3000片翅片I。
本實施例中，換熱管2內徑為12. 50mm。本實施例中，換熱管2壁厚1. 20mm。本實施例中，翅片I採用金屬鋁製成，翅片I與翅片I間的間距為1. 20mm。本實施例中，換熱管2採用金屬銅製成。實施例二、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上設有與多個換熱管2數量相對應的多個換熱管孔10，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I有4000片，4000片翅片I平行排列，4000片翅片I上的換熱管孔10均一一對應；本實施例中，換熱管為330個，330個換熱管2均通過換熱管孔10貫穿4000片翅片I。本實施例中，每個換熱管2內徑為13. 50_。本實施例中，所述每個換熱管2壁厚為1. 70mm。本實施例中，每個翅片I採用金屬鋁製成，翅片I與翅片I間的間距為1. 35mm。本實施例中，每個換熱管2採用金屬銅製成。實施例三、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上均設有多個換熱管孔10，每個翅片I上的多個換熱管孔10的數量與多個換熱管2的數量相對應，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I為4000片，4000片翅片I平行排列，4000片翅片上的換熱管孔10均一一對應；本實施例中換熱管2為220個，220個換熱管2通過換熱管孔10貫穿4000片翅片I。本實施例中，換熱管2內徑為13. 00mm。本實施例中，所述換熱管2壁厚為1. 25mm。本實施例中，每個翅片I採用金屬鋁製成，翅片I與翅片I間的間距為1. 40mm。本實施例中，每個換熱管2採用金屬銅製成。實施例四、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上均設有多個換熱管孔10，每個翅片I上的多個換熱管孔10的數量與多個換熱管2的數量相對應，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I有5000片，5000片翅片I平行排列，5000片翅片I上的換熱管孔10均一一對應；本實施例中換熱管2為440個，440個換熱管2通過換熱管孔10貫穿5000片翅片I。本實施例中，每個換熱管2內徑為13. 50_。本實施例中，每個換熱管2壁厚為1. 30_。本實施例中，每個翅片I採用金屬鋁製成，翅片I與翅片I間的間距為1. 50mm。
本實施例中，每個換熱管2採用白銅製成。實施例五、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上均設有多個換熱管孔10，每個翅片I上的多個換熱管孔10的數量與多個換熱管2的數量相對應，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I有8000片，8000片翅片I平行排列，8000片翅片I上的換熱管孔10均一一對應；本實施例中換熱管2為110個，110個換熱管2通過換熱管孔10貫穿8000片翅片I。本實施例中，每個換熱管2內徑為12. 7_。本實施例中，每個換熱管2壁厚為1. 24mm。本實施例中，每個翅片I採用金屬鋁製成。翅片I與翅片I間的間距為1. 27mm。本實施例中，每個換熱管2採用白銅製成。實施例六、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上均設有多個換熱管孔10，每個翅片I上的多個換熱管孔10的數量與多個換熱管2的數量相對應，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I有6000片，6000片翅片I平行排列，6000片翅片I上的換熱管孔10均一一對應；本實施例中換熱管2為220個，220個換熱管2通過換熱管孔10貫穿6000片翅片I。本實施例中，每個換熱管2內徑為12. 70mm。本實施例中，每個換熱管2壁厚為1. 24mm。本實施例中，每個翅片I採用金屬鋁製成。翅片I與翅片I間的間距為1. 81mm。本實施例中，每個換熱管2採用金屬銅製成。實施例七、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上均設有多個換熱管孔10，每個翅片I上的多個換熱管孔10的數量與多個換熱管2的數量相對應，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I有8000片，8000片翅片I平行排列，8000片翅片I上的換熱管孔10均一一對應；本實施例中換熱管2為440個，440個換熱管2通過換熱管孔10貫穿8000片翅片I。本實施例中，每個換熱管2內徑為13. 40mm。本實施例中，每個換熱管2壁厚1. 60mm。本實施例中，每個翅片I採用金屬鋁製成。翅片I與翅片I間的間距為1. 80mm。本實施例中，每個換熱管2採用白銅製成。實施例八、一種換熱器管翅式芯體，包括多個換熱管2及多個翅片I組成的換熱管束，每個翅片I上均設有多個換熱管孔10，每個翅片I上的多個換熱管孔10的數量與多個換熱管2的數量相對應，每個換熱管孔10的內徑與每個換熱管2的外徑相適合；本實施例中翅片I有7000片，7000片翅片I平行排列，7000片翅片I上的換熱管孔10均一一對應；本實施例中換熱管2為440個，440個換熱管2通過換熱管孔10貫穿7000片翅片I。本實施例中，每個換熱管2內徑為13. 50mm。本實施例中，每個換熱管2壁厚為1. 50mm。本實施例中，每個翅片I採用金屬鋁製成。翅片I與翅片I間的間距為1. 85mm。本實施例中，每個換熱管2採用紫銅製成。上述實施例中的換熱器管翅式芯體的脹接方法，包括如下步驟a、工裝安裝將兩個直角撐固定在操作平臺上；將固定管板置於兩個直角撐前，固定管板兩邊緊靠直角撐，固定管板上的下排孔平行於操作平臺表面並高於操作平臺表面2mm ；b、翅片安裝確認翅片安裝方向，使翅片上的換熱管孔與所述固定管板上的孔位一致，然後逐一安裝翅片，安裝過程中保持翅片與固定管板平行；C、換熱管安裝待所有翅片安裝完畢後，將換熱管逐一插入所有翅片中的同一位置的換熱管孔內；e、脹接過程待所有換熱管安裝完畢後，逐一檢查翅片及換熱管的安裝位置後，根據換熱管管徑調節脹接壓力，將脹接槍頭插入一換熱管，打出鋼珠，利用鋼珠在換熱管內滾動來進行脹接，使換熱管與翅片實現過盈配合。脹接過程中，脹接換熱管的順序為先脹接換熱器管翅式芯體中心部分的換熱管，再分散脹接換熱器管翅式芯體中心外圍的一部分換熱管，然後再從換熱器管翅式芯體的四周向中間逐步將餘下的換熱管逐一脹接。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種換熱器管翅式芯體，包括由多個換熱管及多個翅片組成的換熱管束，其特徵在於，所述每個翅片上均設有多個換熱管孔，所述每個翅片上的多個換熱管孔的數量與多個換熱管的數量相對應，所述每個換熱管孔的內徑與所述每個換熱管的外徑相適合；所述多個翅片平行排列，所述多個翅片上的多個換熱管孔一一對應；所述多個換熱管通過所述多個傳熱管孔貫穿於所述多個翅片。
2.根據權利要求1所述的換熱器管翅式芯體，其特徵在於，所述翅片與翅片間的間距為1. 20-1. 85mm。
3.根據權利要求1所述的換熱器管翅式芯體，其特徵在於，所述每個換熱管內徑為12.50-13. 50mm。
4.根據權利要求1所述的換熱器管翅式芯體，其特徵在於，所述每個換熱管壁厚為1. 20—1. 70mm。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的換熱器管翅式芯體，其特徵在於，所述每個翅片採用金屬鋁製成。
6.根據權利要求1或2或3或4所述的換熱器管翅式芯體，其特徵在於，所述每個換熱管採用金屬銅製成。
7.一種換熱器管翅式芯體的脹接方法，其特徵在於，包括如下步驟a、工裝安裝將兩個直角撐固定在操作平臺上，將固定管板置於兩個直角撐前，固定管板兩邊緊靠直角撐，固定管板上的下排孔平行於操作平臺表面並高於操作平臺表面2 3mm ; b、翅片安裝確認翅片安裝方向，使翅片上的換熱管孔與所述固定管板上的孔位一致，然後逐一安裝翅片，安裝過程中保持翅片與固定管板平行； C、換熱管安裝待所有翅片安裝完畢後，將換熱管逐一插入所有翅片中的同一位置的換熱管孔內； e、脹接過程待所有換熱管安裝完畢後，逐一檢查翅片及換熱管的安裝位置後，根據換熱管管徑調節脹接壓力，將脹接槍頭插入一換熱管，打出鋼珠，利用鋼珠在換熱管內滾動來進行脹接，使換熱管與翅片實現過盈配合。
8.根據權利要求7所述的換熱器管翅式芯體的脹接方法，其特徵在於，脹接過程中，脹接換熱管的順序為先脹接換熱器管翅式芯體中心部分的換熱管，再分散脹接換熱器管翅式芯體中心外圍的一部分換熱管，然後再從換熱器管翅式芯體的四周向中間逐步將餘下的換熱管逐一脹接。
全文摘要
本發明公開了一種換熱器管翅式芯體及其脹接工藝，所述換熱器管翅式芯體包括由多個換熱管及多個翅片組成的換熱管束，所述每個翅片上均設有多個換熱管孔，所述多個換熱管孔的數量與多個換熱管的數量相對應，所述每個換熱管孔的內徑與所述每個換熱管的外徑相適合；所述多個翅片平行排列，所述多個翅片上的多個換熱管孔一一對應；所述多個換熱管通過所述多個傳熱管孔貫穿於所述多個翅片。通過上述方式，本發明的換熱器管翅式芯體能夠增大換熱面積，且結構緊湊，換熱效果明顯。
文檔編號F28F1/30GK103017576SQ20121052535
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者郭巍 申請人:艾普爾換熱器(蘇州)有限公司