[发明专利]纵向翅片扁管换热器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属换热器领域，特别是涉及一种扁管换热器及其制造方法。

背景技术

在石油、化工及能源等行业，针对回收高温腐蚀性含尘气体能量的技术领域，国内外使用的换热器主要以管壳式换热器为主。虽然管壳式换热器技术较为成熟，但还存在一些问题。

在高温、高压、腐蚀介质复杂的环境中运行，换热器的腐蚀破坏是十分严重的。目前国内外为提高换热器的防腐性能，一般都是采用两种途径，其一为采用更耐腐蚀的高级合金材料；其二是对碳钢材料或设备进行表面防护，如对换热器进行有机涂料防护，用化学镍磷镀法进行防护，还有对碳钢材料进行渗铝防护后再制成换热器等办法。这两种途径都存在一些不足或缺陷，提高材料品质方法一次性投资过大，应用环境有一定局限性；涂层、镀层、渗层漏镀严重，附着力低，易老化剥落等缺陷，耐腐蚀性能无明显提高；对于重量重、表面积大、结构复杂的设备不能整体进行镀层。目前换热器在选材中使用较多的是不锈钢、纯镍，甚至是钛材，不锈钢传热效率低，纯镍、钛虽然可以克服以上缺陷，但其价格昂贵，必然使换热器的制作成本提高。

传统换热器其结构包括换热管和翅片。其加工工艺一般为换热管套上铝翅片，然后膨胀换热管以使得翅片固定而成，也有采用焊接或者铆接工艺将翅片和换热管结合，这种工艺方式，翅片与换热管之间存在额外的结合热阻，且整体刚性差、传热性性能不好，影响了换热器能效比的提高；为增加换热面积，陆续开发了波纹和冲缝翅片，但工艺复杂且翅片上容易积尘结垢。

在焊接工序里，都是采用真空钎焊，工件处于真空中，主要靠热辐射，生产效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纵向翅片扁管换热器及其制造方法，以解决现有技术中生产效率低的缺陷。

一种纵向翅片扁管换热器，由扁管(1)和一组矩形翅片(2)焊接而成，扁管(1)为两头圆弧中间直线的跑道形，翅片(2)围绕扁管(1)直边段并沿换热器的纵向平行分布。

所述的扁管(1)的材料为钢铝复合材料，水侧为钢材料，气侧为铝覆层。

一种纵向翅片扁管换热器的制造方法，包括以下步骤：

7)制造扁管(1)和翅片(2)；

8)清洗扁管(1)和翅片(2)的表面，除去砂锅内的氧化物、灰尘以及妨碍润湿和流动的污物，并涂覆铝粉焊料

9)焊接，采用煨弯钢板氩弧钎焊法焊接扁管(1)和翅片(2)；

10)清洗钎剂残渣；

11)采用硝酸或氢氟酸洗、硝酸、重铬酸钾钝化去除表面的氧化物，对于焊缝及其两侧焊渣、飞溅物要清理干净；应用汽油去除油渍等污物，油污严重时则用3-5％的碱溶液将油污清除，并用净水冲洗干净。

12)壳体制作，管板连接与密封，整体组装调试完成。

所述的步骤2中的焊料为铝粉焊料。

所述的步骤4中的清洗钎剂残渣为用温水清洗。

有益效果

本发明利用纵向翅片使得高温腐蚀性气体沿扁管轴向方向与翅片同向方向流动，减小了烟气阻力，增大断面流通面积，不易积灰结垢，维护方便，并且强化传热，提高换热效率。使用煨弯钢板氩弧钎焊法使焊接质量有明显改善，焊缝缺陷大大减少，焊缝强度增强，且生产效率大幅提高；采用钢—铝复合板材扁管，不仅提高了抗腐蚀性能，同时避免了使用高昂价格的材料，降低了成本。

附图说明

图1为纵向翅片扁管换热器制作工艺流程图；

图2为纵向翅片扁管换热元件结构示意图；

图3为纵向翅片扁管换热元件横向剖面图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

一种纵向翅片扁管换热器，由扁管1和一组矩形翅片2焊接而成，扁管1为两头圆弧中间直线的跑道形，翅片2围绕扁管1直边段并沿换热器的纵向平行分布；所述的扁管的材料为钢铝复合材料，水侧为钢材料，气侧为铝覆层。

一种纵向翅片扁管换热器的制造方法，包括以下步骤：

13)制造扁管1和翅片2，制作纵向翅片组件，保证翅片长度、间距、高度、片厚的匹配，采用钎焊等手段，配合工装夹具一次成型，制造扁管用板材，经过弯曲、压扁、焊接等工艺，制成扁管，并对扁管进行试漏、试压，确保在高温、高速冲刷下承受一定的压力；