CN101279418A - 一种高质量高效率的列管式换热器螺旋折流板制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种高质量高效率的列管式换热器螺旋折流板制造工艺，它包括板材下料、钻芯轴孔，车外圆，其特征是：在圆板上加工一条半径切口，再将切口圆板进行模压成一个单节距的螺旋曲面板，最后将同一套换热器中的多块螺旋曲面板叠放一起，在同一螺旋折流板钻孔模上钻制换热管穿装管孔；本发明比现有加工螺旋折流板的拼接法和铸造法工艺简单可靠，加工精度高，形状标准，成本低廉，质量可靠，且不受常用金属材料厚度的限制。

Description

一种高质量高效率的列管式换热器螺旋折流板制造工艺
(一)技术领域：
本发明涉及换热器设备加工制造技术，是一种高质量高效率的列管式换热器螺旋折流板制造工艺。
(二)背景技术：
螺旋折流板是列管式换热器中的一个重要部件，现已知国内螺旋折流板的制造工艺有两种：一种是拼接法，将金属圆板片首先进行平面冲制各管孔，然后将圆片剖切成三至四片，再进行相拼并铆接而成。另一种是铸造法，将连续的螺旋曲面适当分段铸造成形后，在车床上车削加工，然后分别钻各管孔，最后对接而成。
以上两种制造方法各自存在一些严重不足，归纳如下：
1.拼接法的缺点：
(1)由于螺旋折流板上的管孔是冲制的，两相邻孔间的间壁较大。换热器相关标准中，对于管径在20MM以下的，孔间壁一般在2-4MM，而冲孔的孔间壁一般在5-8MM。限制了换热管数量的摆布，使换热器的整体结构不紧凑。因此并不能体现出螺旋折流板换热器的典型优势。
(2)冲孔对于板的厚度限制大，目前一般采用1MM左右冲制。一般根据折流板对管束的支撑固定的强度要求和耐腐蚀的要求，对直径在500以下的，一般厚度在2-4MM，500以上得4-8MM。显然采用冲孔难以达到上述要求。因此会导致换热器整体刚性差，抗振性不好，产品使用寿命短。
(3)冲孔只能是平面冲制，拼接成曲面后，其管孔在垂直方向即装换热管方向的投影是椭圆的，换热管与板之间必然有1-3MM左右的间隙。相关标准中，管与折流板间的间隙越小越好，一般控制在0.5-1.0MM，以保证板对管的有效支撑，控制串流，防止换热管振动而出现早期断裂。
(4)拼接成的曲面并不是一个连续光滑的曲面，而且多片铆接后使整个芯组柔性太大，刚度不足，抗振性能差，产品使用寿命短。
(5)比较弓形折流板式换热器，其工艺过程要复杂。
2.铸造法的缺点：
(1)采用铸造工艺对于所适用的材料有很大的限制，现一般采用铜或铝等有色金属材料。但对于各料油类等没有腐蚀性的液体，显然增加了不必要的成本。而对于强腐蚀性的流体，则完全不能使用。
(2)铸造出来的螺旋板一般其厚度太大，而且中间的芯轴也很大，限制了换热管的摆布数量，既浪费原材料，又影响紧凑性，与拼接法一样不能充分体现螺旋折流板换热器的典型优势。
(3)分段铸造，分段机加工和分段钻孔不仅其制造工序繁杂，制造成本增高，而且质量控制困难。
(4)比较弓形折流板式换热器，制造成本要高很多。
(三)发明内容：
本发明的目的是要克服现有已知拼接法和铸造法加工螺旋折流板存在的上述问题，提供一种高质量高效率的列管式换热器螺旋折流板制造工艺。
本发明的具体方案是：取板材下料，钻芯轴孔，车外圆，其特征是：在圆板上加工一条半径切口，再将切口圆板进行模压成一个单节距的螺旋曲面板，最后将同一套换热器中的多块螺旋曲面板叠放一起，在同一螺旋折流板钻孔模上钻制换热管穿装管孔，即可制成一套多个单节距的螺旋折流板。
本发明方案中，所述螺旋曲面板上钻制的管孔，其孔间壁为2-3mm。
本发明与现有技术比较有如下优点：
1.本发明可称为模压成形法，它比拼接法和铸造法工艺简单可靠、制得的产品形状标准、成本低廉、质量可靠，且不受常用金属材料厚度的限制。
2.本发明采用模具上叠压钻孔的工艺，比较拼接法的冲孔和铸造法的单节钻孔，显然工艺手段先进。其孔径和孔距便于控制在相关标准范围内。而且，尺寸精度高，装配方便。
3.采用本发明制得的螺旋折流板结构轻巧，形状美观，且刚性好。对换热管的支撑和固定比传统的弓形折流板还要牢固，使产品抗振性能极好，使用寿命大幅度提高。
(四)附图说明：
图1是采用本发明制得的单节螺旋折流板的主视图；
图2是采用本发明制得的单节螺旋折流板的左视图；
图3是一台列管式换热器的结构示意图。
图中：1-单节距螺旋折流板，2-芯轴孔，3-管孔，4-半径切口。
(五)具体实施方式：
参见图1、图2，这是采用发明方法制得的一块单节距螺旋折流板1。其具体制造工艺步骤是：
1.取(钢)板材下料(厚度一般为2-4mm)；
2.钻芯轴孔2；
3.车外圆(外径根据换热器缸筒内径确定)；
4.采用锯、铇等设备在圆板上加工一条半径切口4；
5.将切口圆板进行模压成一个单节距的螺旋曲面板；
(重复上述工艺制得一套若干个螺旋曲面板)
6.将同一套换热器中的多块螺旋曲面板叠放一起，在同一螺旋折流板钻孔模上钻制换热管穿装管孔3，管孔3之间孔间壁为2-3mm。即可制一套多块螺旋折流板。
将上述采用本发明方法制得的一套多块螺旋折流板相互对接装入列管式换热器内(参见图3)，可比弓形折流板换热器热效率提高30％左右。

Claims (2)

1. 一种高质量高效率的列管式换热器螺旋折流板制造工艺，包括板材下料、钻芯轴孔，车外圆，其特征是：在圆板上加工一条半径切口，再将切口圆板进行模压成一个单节距的螺旋曲面板，最后将同一套换热器中的多块螺旋曲面板叠放一起，在同一螺旋折流板钻孔模上钻制换热管穿装管孔。
2. 根据权利要求1所述的一种高质量高效率的列管式换热器螺旋折流板制造工艺，其特征是：所述螺旋曲面板上钻制的管孔，其孔间壁为2-3mm。
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