专利名称：钢铝复合翅片管及加工方法以及用该翅片管制成的换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢铝复合翅片管及加工方法，尤其是指由钢管与铝翅片构成的钢铝复合翅片管，以及用该翅片管制成的水一空气换热器。
背景技术：
现有火力发电厂表凝式间接空冷系统所采用的水一空气换热器，其基本应用技术方案为
在吸收了汽轮机排汽凝结放热后，循环冷却水进入整体尺寸庞大的多组表面式水一空气换热器中，这种换热器利用环境空气通风穿过换热器散热管间隙，带走循环冷却水的热量，使之降温到可以继续吸收汽轮机排汽凝结放热的程度。这一技术过程中，水一空气换热器是关键设备，其高效的散热效能以及良好的空间布置方式是降低建设成本，提高机组出力水平的要点，也是改进的方向和目标。现有的翅片管式换热器，按材质划分为两种类型。一种采用钢质基管，嵌套钢质翅片，组成翅片管。现有钢管钢翅片散热器，由于其基管采用钢管，因此其基管强度高，能够实现IOm以上的单根翅片管散热器。但钢管钢翅片散热器暴露在室外容易腐蚀，因此生产加工过程中要采用热浸镀锌工艺，其生产过程不利于环保要求，同时其生产成本也高昂。 此外，相对来说，钢翅片的散热效率不如铝翅片高，这在一定程度上影响了散热器的散热效率。另一种采用铝质基管，整片铝板胀接作为翅片，组成翅片管束。两种换热器都能够实现水一空气换热，但综合考虑制造成本、室外安装运行强度、换热效率等方面时都有一定的缺陷。现有铝管铝翅片散热器，具有较好的抗腐蚀能力和良好的散热性能。但由于其基管为铝管，强度较低，因此不能实现大尺寸的整体单管散热器，必须采用拼接的方式使换热器长度达到IOm以上。这一方面增加了现场组装的工作量，另一方面使得总体换热器的严密性降低，容易在拼接部位出现漏水、冻结等运行故障。此外，由于换热器纯铝制造，成本非吊尚。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由钢管与铝翅片构成的钢铝复合翅片管，以及用该翅片管制成的水一空气换热器。这种换热器能够结合钢管钢翅片散热器和铝管铝翅片散热器的优点，实现钢管铝翅片散热器，在保证基管强度的基础上，提高换热器散热效率，提高抗腐蚀能力，避免热浸镀锌工艺，降低生产成本。本发明的另一目的在于提供一种新型的间接空冷系统空气一水换热器的加工方法，通过采用可控气氛钎焊的方式，实现钢铝翅片管的连续生产工艺，保证产品的产能和质量。本发明所述的钢铝复合翅片管由基管和多个翅片组成。其中基管为外表面铝层完整的钢敷铝复合管材。其中翅片为中间具有穿管开孔的铝质翅片，在穿管开孔处形成卷边。该翅片上设有定距爪，上述基管与铝质翅片利用钎焊固定为一体。本发明所述的由钢铝复合翅片管制成的水一空气换热器，包括翅片管，该翅片管为钢管铝翅片翅片管。本发明所述的一种钢铝复合翅片管的加工方法包括如下工艺步骤
1、原材料准备基管要选择外表面铝层完整的钢敷铝复合管材，铝翅片要选择带钎料复合层的合金铝板。2、冲片穿管由冲床将带钎料复合层的合金铝板冲制成为翅片形状，然后将多个翅片顺序穿套到基管上。3、翅片管清洗穿好的翅片管用碱性(pH>7)清洗液进行清洗作业。4、钎剂液浸泡经过清洗的翅片管放入钎剂液槽中浸泡。5、炉前卡具工装经钎剂液浸泡的翅片管利用炉前卡具工装进行支撑定位。6、入炉钎焊采用可控气氛式钎焊，对翅片管进行连续钎焊。本发明的优点是应用本发明方案能够结合钢管钢翅片散热器和铝管铝翅片散热器的优点，实现钢管铝翅片散热器，使得暴露在外部的材料为铝，不易腐蚀，有利于提高抗腐蚀能力，并且能够避免热浸镀锌工艺，有利于环保；能够保证换热器翅片管的强度，提高换热器散热效率，减少现场组装工作量。同时，本发明能够实现钎焊工艺连续生产，提高产品的产能和质量，降低生产成本。下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1为钢铝复合翅片管的结构示意图； 图2为图1的局部放大图I;
图3为由钢铝复合翅片管制成的水一空气换热器的结构示意图； 图4为图3的剖视图5为钢管铝翅片翅片管水一空气换热器的加工工艺流程图。
具体实施例方式本实施例所述的钢管铝翅片翅片管的结构如附图1、2所示，该翅片管由基管31 和多个翅片32组成，其中基管31可选择为椭圆管、圆管或者其它形状的管，本实施例中选用椭圆管，有利于提高换热性能。基管31采用钢管外敷铝复合材料。基管31为卷制焊接而成，壁厚1. 5mm。本实施例所述的翅片32为矩形翅片，选择合金复合铝板材料由冲床冲制而成，中间设有与基管31外形相应的椭圆形穿管开孔321，并且在该穿管开孔321处形成卷边322， 利于与基管31紧密接触。翅片上设有定距爪323，也由冲床一次冲制而成，定距爪323能够保证翅片的固定间距，同时增加空气横掠时的扰动，利于换热。将上述多个矩形翅片32顺序穿套在基管31上组装成为翅片管，并经钎焊固定为一体。采用本实施例所述的钢管铝翅片翅片管3，可以有多种形式组装成换热器，图3、4 所示的是一种典型散热器，其结构特征为该换热器在外形尺度的长和宽方向可根据实际需要调整。长度的调整范围是0.6 15m，截面宽度的调整范围是320 2270mm。该换热器采用水侧双流程方式，进水口 1和出水口 2在同一端，换热器采用双列翅片管3作为表面式冷却元件，其中一列翅片管3的一端连接进水口，另一列翅片管3的一端连接出水口。所有翅片管3的另一端连接端头联箱，并利用连通端头联箱实现进水口 1和出水口 2的联通。 环境空气横掠穿过翅片管间隙，实现换热。本实施例描述一种钢管铝翅片翅片管及换热器的生产工艺流程，参见附图5
1、在原材料准备基管31要选择由钢敷铝复合板材卷制而成的基管，敷铝层厚度不小于50 μ m，卷管焊缝处要采用喷涂或者其他手段补充铝，保证铝层完全包覆基管外表面。铝翅片32要选择带复合层的合金铝板，厚度为0. 2-0. 35mm。合金铝目的是提高铝翅片的机械强度，复合层提供钎焊过程所需的钎料。该钎料成分要根据钎焊过程工艺特点确定。复合层可单面复合，也可以双面复合，复合层总厚度不小于铝板厚度的10%。2、冲片穿管用冲床将带钎料复合层的合金铝板冲制成为翅片形状，然后将多个翅片32顺序穿套到基管31上。3、翅片管清洗穿好的翅片管在清洗水槽内进行清洗作业，要将翅片32和基管31 表面的油污和杂质清洗干净，以保证接下来钎剂液的附着以及钎焊过程中钎料的流动。清洗液呈碱性(pH>7)并保持合适的温度。4、钎剂液浸泡经过清洗的翅片管放入钎剂液槽中浸泡，为保证钎剂均勻，钎剂液槽中要装设超声波搅拌器等设备。浸泡时要对翅片管3两端进行密封。5、炉前卡具工装经钎剂液浸泡的翅片管利用炉前卡具工装进行支撑定位。炉前卡具工装要保证翅片管的固定，保证翅片、基管之间的相对位置和角度。并防止翅片管在高温下发生变形。6、入炉钎焊入炉钎焊时采用可控气氛式钎焊，对翅片管实现连续作业。钎焊炉的工艺参数要与翅片管的总量生产过程相匹配，要控制好钎焊炉温度曲线、焊接速度、氧含量寸。7、组装与检验用钎焊合格的翅片管组装成散热器，并进行必要的质量检验。
权利要求
1.一种钢铝复合翅片管，包括翅片和基管，其特征在于基管为外表面铝层完整的钢敷铝复合管材，翅片为中间具有穿管开孔的铝质翅片，在穿管开孔处形成卷边，该翅片上设有定距爪，上述基管与铝质翅片利用钎焊固定为一体。
2.一种由钢铝复合翅片管制成的水一空气换热器，包括翅片管，其特征在于所述翅片管为钢管铝翅片翅片管。
3.一种钢铝复合翅片管的加工方法，其特征在于包括如下工艺步骤(1)、原材料准备基管要选择外表面铝层完整的钢敷铝复合管材，铝翅片要选择带钎料复合层的合金铝板；(2)、冲片穿管由冲床将带钎料复合层的合金铝板冲制成为翅片形状，然后将多个翅片顺序穿套到基管上；(3)、翅片管清洗穿好的翅片管用碱性(pH>7)清洗液进行清洗作业；(4)、钎剂液浸泡经过清洗的翅片管放入钎剂液槽中浸泡；(5)、炉前卡具工装经钎剂液浸泡的翅片管利用炉前卡具工装进行支撑定位；(6)、入炉钎焊采用可控气氛式钎焊，对翅片管进行连续钎焊。
4.如权利要求1所述的一种钢铝复合翅片管，其特征在于基管可选择为椭圆管、圆管或者其它形状的管。
5.如权利要求1所述的一种钢铝复合翅片管，其特征在于基管为卷制焊接而成，壁厚 1. 5mm0
6.如权利要求2所述的由钢铝复合翅片管制成的水一空气换热器，其特征在于该换热器在外形尺度的长和宽方向可根据实际需要调整，长度的调整范围是0.6 15m，截面宽度的调整范围是320 2270mm。
7.如权利要求2所述的由钢铝复合翅片管制成的水一空气换热器，其特征在于换热器采用水侧双流程方式，进水口和出水口在同一端，换热器采用双列翅片管作为表面式冷却元件，其中一列翅片管的一端连接进水口，另一列翅片管的一端连接出水口，所有翅片管的另一端连接端头联箱，并利用连通端头联箱实现进水口和出水口的联通。
全文摘要
本发明涉及一种钢铝复合翅片管及加工方法，以及用该翅片管制成的水－空气换热器。本发明所述的钢铝复合翅片管由基管和多个翅片钎焊而成，其中基管为外表面铝层完整的钢敷铝复合管材，翅片为中间具有穿管开孔的铝质翅片，在穿管开孔处形成卷边。本发明所述的一种钢铝复合翅片管的加工方法包括原材料准备、冲片穿管、翅片管清洗、钎剂液浸泡、炉前卡具工装、入炉钎焊等工艺步骤。本发明的优点是能够结合钢管钢翅片散热器和铝管铝翅片散热器的优点，实现钢管铝翅片散热器，有利于提高抗腐蚀能力，并且有利于环保；能够保证换热器翅片管的强度，提高换热器散热效率。同时，本发明能够实现钎焊工艺连续生产，提高产品的产能和质量，降低生产成本。
文档编号B23P15/00GK102393158SQ201110202268
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者彭继业, 洪洋, 牛宝新, 王焕忠, 艾西平, 董兆一 申请人:北京龙源冷却技术有限公司