專利名稱：一種新扁平管空冷器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用空氣作為冷卻介質熱流體冷凝.冷卻器。
背景技術：
空冷器是一種用空氣作為冷卻介質的熱流體冷凝.冷卻器，廣泛用國民經濟各部門。如石油化工的塔頂餾出物空冷器、汽輪機排汽凝汽器、電力變壓器和液壓油油冷卻器、工業用暖風機、空調室外機的冷凝器及室內機的蒸發器、風機盤管和汽車水箱等等。世界上第一臺工業空冷器是由德國GEA公司于1939首次在發電廠應用，迄今為止已有近80年的歷史。火電廠空冷技術，經歷了容量由小到大，技術上不斷成熟，應用地區不斷擴大，人們的重視程度不斷提高的過程。目前，電廠空冷系統有1.直接空冷系統(又稱 空冷島，簡稱ACC) ；2.采用表面式凝汽器的間接空冷系統(即哈蒙系統)；3.采用混合式凝汽器的間接空冷系統(即海勒系統)。三種系統都已得到成功的應用。按傳熱元件分，空冷器可以分為板式和管式兩大類。板式空冷器，只能用于熱負荷不大的場合，管式為主流空冷器。空冷凝汽器的翅片管，發展經歷了三個階段，從上世紀50年代的多排圓形翅片管，到70年代的雙排橢圓形翅片管，然后到90年代的單排扁平管，性能上不斷提聞。公知的扁平管的傳熱基板材質為碳鋼，厚度1.5mm，管內寬17mm，當量直徑31.34mm，管長9000-12000mm。管外釬焊上帶波紋的人字形翅片，材質為鋁，翅片厚δ O. 35mm,翅高17. 5mm,節距2. 8mm,翅化比12. 75，翅片用夾具夾緊于光管的兩側，用硅鋁釬焊。扁平管的焊縫在頂部處。其缺點是管內未設翅片，緊湊性低；用于汽輪機排汽凝汽器，管內為負壓，管壁承受外壓，容易失穩；管壁用導熱系數小的碳鋼制造，光管外廓不呈流線型，空氣流在迎風頭有突然縮小，在排風尾有突然擴大，都有渦流，故風阻較大；頂端的焊縫要采用效率不高的高頻焊接；基板和翅片間的焊接屬異種金屬釬焊，工藝復雜，效率低，每小時只能釬焊十多根。廢品率高，加工費用高，當量直徑尚較大。公知的板翅式空冷器廣泛用作各種熱流體的散熱器，它是由傳熱基板、翅片、封條、導流片經清洗、組裝后釬焊成整體，再配上封頭和流體進出口接管組裝而成，不僅要用封條，且迎風面和背風面的封條為方形，渦流比圓形的扁平管嚴重，風阻更大。由申請人發明的一種螺旋板翅式空冷器(CN200910026411. 7)公開了一種圓形空冷器，雖然具有以下優點與呈圓形風扇的匹配性好、兩側都有高效翅片，故傳熱系數大、制造工序少、制造成本低、風阻小。但是，其缺點是有效通風面積比正方形的要小(圓形面積為外切正方形的78. 5% )，單位迎風面的通風率低。宜于用在負荷不過大的場合，但不太適合用于要求占地面積特大的空冷島。
發明內容為克服上述缺點，本實用新型提供了一種新扁平管。[0010]它是由傳熱基板(I)、熱流體側翅片(3)和空氣側翅片(2)、封頭(11、12)、管板
(25)、隔板(24)、夾板(4)，螺母(5)、拉桿(6)、流體進出口接管和外殼(23)組裝而成，其特征在于組成空冷器的光管的熱介質側設置有熱流體側翅片(3)，熱流體側沒有封條，光管的外廓呈流線型，迎風面的熱流體側密封面加工成具有導流作用的尖角形，迎風面尖角處的焊縫A可用冷壓焊或縫焊焊合，背風面的熱流體側密封面加工成半橢圓形，包合熱流體光管的兩壁，由一塊板對折而成，中間處折彎成半橢圓形，兩側邊折彎成斜坡，鋪設好熱流體側翅片后，再用冷壓焊或縫焊焊合成為一個光管，將多個光管鋪設好空氣側翅片，組成光管組，可以用公知的入爐釬焊，當工件過大，無法采用釬焊，就改用拉緊工藝，用夾板、拉桿和螺母夾緊，使換熱芯組成為一個整體。所述新扁平管空冷器，當用作汽輪機排汽凝汽器時，在每塊換熱模塊的頂部設置布汽啦叭(8)和不凝抽氣口(9)，再將不凝氣抽氣口(9)與真空系統相聯。在以下的敘述中，將釬焊上空氣側翅片的稱為“扁平管”，將未釬焊上空氣側翅片的稱為“光管”。為克服以上缺點，光管的外廓呈流線型，空冷器的迎風面外觀為方形。 本實用新型實施時分四步第一步將傳熱基板、翅片、經清洗、組裝焊接成光管，第二步將多個光管組成光管組，第三步將多個光管組配上空氣側翅片，封頭和熱流體進出口接管組裝，經釬焊或拉緊，成一塊換熱模塊，第四步將多塊換熱模塊通過外接管系集聚成一臺空冷器，亦可將多根扁平管、管板、封頭、流體進出口接管和外接管系組成一臺空冷器。當用作汽輪機排汽凝汽器時，需要將每塊換熱模塊的不凝氣抽氣口與真空系統相聯。
以下結合附圖和典型的實施例，對本實用新型作進一步的描述。應說明，所述附圖和實施例是用來說明本實用新型，并非用于限制本實用新型的范圍。在閱讀本實用新型后，如對本實用新型作各種改動或修改，都屬于等價的改動或修改，同樣包括于本申請所附權利要求書限定的范圍內。圖I是公知的扁平管立體結構圖，圖2是相鄰兩根扁平管的正視圖，圖3是圖2的側視圖，圖4是空氣側翅片結構示意圖，圖5是本實用新型發明的扁平管立體結構圖，圖6是相鄰兩根扁平管的正視圖，圖7是圖6的側視圖，圖8是釬焊式光管組結構示意圖，圖9是圖8俯視圖，
圖10是拉緊式光管組結構示意圖，
圖11是
圖10俯視圖，
圖12拉緊式光管組結構示意圖，
圖13是
圖12A-A剖視圖，
圖14是空冷島(只取兩個屋脊)的結構示意圖，
圖15是壓縮式空調室外機正視結構示意圖，
圖16是
圖15的俯視圖，
圖17是大型油冷器正面結構示意圖，
圖18是
圖17的側視圖。圖中傳熱基板(1)，空氣側翅片(2)，熱流體側翅片⑶，夾板⑷，螺母(5)，拉桿(6)汽輪機排汽進口(7)，布汽啦叭⑶，不凝抽氣口(9)，進汽封頭(10)，凝水封頭(11)，凝水出口(12)，軸流風機(13)，汽輪機排汽總管(14)，凝水總管(15)，凝水井(16)，凝水泵(17)，換熱模塊(18)，汽態制冷劑總管(19)，液態制冷劑總管(20)，熱油總管(21)，冷油總管(22)，外殼(23)，空氣隔板(24)，光管管板(25)。
具體實施方式
圖I是公知的扁平管立體結構圖，圖2是相鄰兩根扁平管的正視圖，圖3是圖2的側視圖，圖4是空氣側翅片結構示意圖，為克服上述缺點，本實用新型提供了一種新扁平管。圖5是這種扁平管的立體結構圖，圖6是相鄰兩根扁平管的正視圖，圖7是圖6的側視圖。將傳熱基板(I)在中間對折成半橢圓，兩側邊折彎成斜坡，對合就成為導流尖角，在對合前先鋪設好熱流體側翅片(3)，迎風面尖角處的焊縫A可用高效低耗的冷壓焊或縫焊焊合，成為一個光管。為降低光管壁和空氣側翅片(2)的接觸熱阻的工藝有兩種1.釬焊(傳熱基板采用復合釬料的鋁板)；2.拉緊(傳熱基板采用普通鋁板)。圖5和圖6是采用釬焊工藝制造的，扁平管兩側的翅片2翅高相等(參見圖6)。圖8是釬焊式光管組結構示意圖，圖9是圖8俯視圖，目前國內真空釬焊爐的能加工的工件最大尺寸是長*寬*高為9000*1000*1000mm，當工件尺寸小于上述時，首選公知的真空釬焊工藝。將多根光管間鋪設空氣側翅片(2)，在翅片(2)的外側設置空氣隔板(24)，夾緊后入真空釬焊爐整體釬焊，兩光管間的翅片(2)的高度為兩側面翅片高的一倍(參見圖9)。由于傳熱基板(I)是有鋁釬料的復合鋁板，故熱流體側翅片(3)和空氣側翅片(2)都可與傳熱基板(I)互焊，因此整體強度大、接觸熱阻小是其優點，但需大型真空釬焊爐、工藝復雜、技術要求嚴、成本高。·[0019]
圖10是拉緊式光管組結構示意圖，
圖11是
圖10俯視圖，當工件過大，無法采用釬焊，就改用拉緊工藝，用夾板(4)，螺母(5)，拉桿￠)，將光管和空氣側翅片(2)夾緊，使成為一個整體。熱流體側翅片(3)和空氣側翅片(2)都未與傳熱基板(2)互焊，因此整體強度小、接觸熱阻大是其缺點，但無需大型真空釬焊爐、工藝簡單、技術要求不嚴、成本低。
圖12是由拉緊式組合成的換熱模塊結構示意圖，
圖13是
圖12A-A剖視圖。將多根光管配上空氣側翅片(2)，用夾板(4)，螺母(5)，拉桿￠)，將光管和空氣側翅片(2)夾緊，再配上管板(25)，汽輪機排汽進口(7)，布汽啦叭(8)，不凝抽氣口(9)，進汽封頭(10)，凝水封頭(11)，凝水出口(12)，將所有接頭處焊合后，就組成一塊換熱模塊。實施例I空冷凝汽器將多塊換熱模塊通過外接管系集聚成一臺空冷器，
圖14是空冷島(只取兩個屋脊)的結構示意圖。空冷島由多個屋脊式布置而成，每個斜屋面由多塊換熱模塊(18)集成，通過汽輪機排汽進口(8)與汽輪機排汽總管(14)相連，汽輪機排汽在換熱模塊(18)中被冷空氣冷凝成凝水經凝水出口(12)，凝水總管(15)，凝水井(16)，最后用凝水泵(17)送回鍋爐軟水系統。空氣靠布置在屋脊下的軸流風機(13)排送，熱風就外排到環境。在每塊換熱模塊的頂部設置布汽啦叭(8)和不凝抽氣口(9)，再將不凝氣抽氣口
(9)與真空系統相聯(圖中未示)，以確保凝汽器所需的真空。實施例2壓縮式空調室外機圖(15)是壓縮式空調室外機正視結構示意圖，
圖16是
圖15的俯視圖。作為特例，這里的室外機由6塊換熱模塊(18)組成，汽態制冷劑由汽態制冷劑總管(19)并聯送到換熱模塊(18)中，被軸流風機(13)吸引的空氣冷凝成液態制冷齊Li，匯集后由液態制冷劑總管(20)送往室內機。實施例3大型油冷器
圖17是大型油冷器正面結構示意圖，
圖18是
圖17的側視圖。作為特例，這里的油冷卻器由三塊換熱模塊(18)和殼體(23)組成，熱油由熱油總管(21)并聯送到換熱模塊(18)，被多臺軸流風機(13)吹送的空氣冷卻成冷油，匯集后由冷油總管
(22)送去循環。有益放果由于管內設置翅片，其有益效果是緊湊性高；用于汽輪機排汽凝汽器，穩定性高；管壁用導熱系數大的鋁材制造，其有益效果是熱阻低，和翅片為同種材料，釬焊工藝成熟；取消了扁平管迎風面和背風面熱介質側的封條，其有益效果是減少配套另部器、節約材料，提高工效，可降低成本；使光管的外廓呈流線型，迎風面的熱流體側密封面加工成具有導流作用的尖角形，背風面的熱流體側密封面加工成半橢圓形，其有益效果是可降低風阻、提高迎面風速；，包合熱流體光管的兩壁，由一塊板對折而成，其有益效果是可減小焊縫長度，可采用冷壓焊或縫焊焊合，提高焊縫質量和降低成本；創新拉緊式換熱芯組組裝新工藝，打破了公知的板翅式換熱器單一采用真釬焊傳統工藝，其有益效果是在使接觸熱阻增加不大的條件下，使工件尺寸不受真空釬焊爐尺寸的限制，可制造大尺寸的工件 。
權利要求1.一種新扁平管空冷器，是由傳熱基板(I)、熱流體側翅片(3)和空氣側翅片(2)、封頭(11、12)、管板(25)、隔板(24)、夾板(4)，螺母(5)、拉桿(6)、流體進出口接管和外殼(23)組裝而成，其特征在于組成空冷器的光管的熱介質側設置有熱流體側翅片(3)，光管的外廓呈流線型，迎風面呈尖角，背風面呈半橢圓，迎風面尖角處的焊縫A可用冷壓焊或縫焊焊合，包合熱流體光管的兩壁，由一塊板對折而成。
2.根據權利要求I所述的一種新扁平管空冷器，其特征在于當用作汽輪機排汽凝汽器時，在每塊換熱模塊的頂部設置布汽啦叭(8)和不凝抽氣口(9)，再將不凝氣抽氣口(9)與真空系統相聯。
3.根據權利要求I所述的一種新扁平管空冷器，其特征在于可以采用公知的入爐釬焊，也可以采用夾板(4)、拉桿(6)和螺母(5)夾緊，使換熱芯組成為一個整體。
專利摘要本實用新型涉及一種用空氣作為冷卻介質的熱流體冷凝冷卻器。其特征在于在扁平光管內設置翅片，在提高緊湊性高的同時，又提高了管壁的穩定性；管壁用導熱系數大的復合鋁板制造，和翅片為同種材料，釬焊工藝成熟；光管外廓呈流線型，迎風面呈尖角，背風面呈半橢圓，迎風的頭部和背風的尾部渦流小，風阻低，包合熱流體光管的兩壁，由一塊板對折而成；迎風面尖角處的焊縫A可用冷壓焊或縫焊焊合，焊縫質量可靠，效率高，成本低。對于大型工件，可采用拉緊工藝生產。
文檔編號F28B1/06GK202709803SQ20122003293
公開日2013年1月30日 申請日期2012年2月2日 優先權日2012年2月2日
發明者吳植仁 申請人:吳植仁