CN104220831B - 热交换器的翅片管组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风冷式冷凝器的翅片管组件和形成此管组件的方法。该翅片管组件包括裸钢管形式的流动管道和至少一组直接结合到所述钢管上的翅片。在一个实施方式中，所述钢管带有非圆形的横截面，所述翅片带有蜿蜒构型。在一个实施方式中，使用了油基载体和熔剂混合物，以便将翅片钎焊至裸钢管上。钎焊填料金属可以通过几种不同传送机构引至结合部位附近。钎焊填料金属可以是铝或硅铝合金。翅片管组件以管束形式结合并装配成风冷式冷凝器，可以用在发电站和其它应用中。

Description

热交换器的翅片管组件
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2012年1月18日提交的序列号为No.61/588,086的美国临时专利申请和2012年12月3日提交的序列号为61/732,751的美国临时专利申请的利益，这些临时专利申请全文以引用方式并入本文中。
发明领域
本发明一般涉及热电发电厂，特别涉及风冷式冷凝器翅片管和制作这种翅片管的相关方法。
发明背景
采用干冷技术而不是湿冷技术对热电发电厂中使用的兰金循环(Rankine cycle)的废热进行排放，这本身就是一种更环境友好的选择。实际上，政府对工业用水消耗的限制，特别是发电厂中的冷凝废蒸汽，已经在国际上成为一种发展趋势。在水日益短缺情况下，发电厂设计人员已经开始转向风冷式冷凝器形式的热交换器，以取代传统的“水冷式”冷凝器。风冷式冷凝器(ACC)包括以“巢室(cell)”阵列形式布置的倾斜管束，其中，发电厂涡轮的废蒸汽在管内流动，并被以横向流动方式流动的冷却空气冷凝，所述冷却空气由通常位于下方的轴流风机输送。于是，蒸汽在管入口和出口之间经历了从气体到液体的相变。为了将“附加能量(parasitic power)”(运转风机所需能量)降到最小，在过去的70年中，干式冷却行业从使用多排翅片管束逐步发展为单排管束。
人们提出了将翅片管应用于风冷式冷凝器。这些翅片管通常包括带有钎焊铝翅片(brazed aluminum fins)的镀铝(aluminized)碳钢管，带有钎焊铝翅片的镀铝碳钢管，和带有激光焊接不锈钢翅片的不锈钢管。
上述管的构造存在几个缺陷，这些缺陷限制了风冷式冷凝器的广泛使用，诸如：(1)碳钢管会受到流动加速腐蚀问题，因为最新一代发电厂循环高和启动快，从而加剧了这些问题；(2)碳钢管腐蚀(带有有害的铁)对冷凝水的污染以及相关的附加水处理对现代发电厂的水化学处理提出更加苛刻的要求；以及(3)应用带有激光焊接不锈钢翅片的不锈钢管所带来的高成本。
为此，需要一种改进的管结构和制作工艺。
发明内容
本公开内容提供了一种改进的翅片管组件和将铝翅片结合到未涂覆的裸钢管上的方法。在一个实施方式中，所述方法应用了包括粉状熔剂和油基载体的熔剂混合物。在优选实施方式中，熔剂(flux)混合物中不使用水。有利的是，所述方法无需在开始钎焊工艺(brazing process)前为将管结合到翅片上而在钢管外表面上首先提供一道铝包覆层(或称之为镀铝表面)，无需对熔剂管(fluxed tube)进行干燥，减少了在钎焊期间形成的异质金属之间有害的金属间化合物层(例如，FeA13)。后者是有益的，因为FeA13相对较脆，所以，最好是将该层厚度降到最小，以避免结合部分断裂。根据本公开内容的方法提供了钎焊后钢管外表面的长期腐蚀防护。该方法适于采用碳钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢，以及其它钢合金制成的钢管。
在一个优选实施方式中，钢芯管为不锈钢。不锈钢芯管对流动加速腐蚀和铁传输(iron transport)问题给出了独特的解决方案，而流动加速腐蚀和铁传输问题是目前困扰发电厂风冷式冷凝器行业的问题。该发明特别解决目前存在的严格的水化学要求和循环发电厂载荷环境的问题。
本公开内容进一步提供了风冷式冷凝器(ACC)的热交换器，与迄今已知的风冷式冷凝器相比，这种冷凝器具有效率高、制造成本低，和使用寿命长的特点。根据本公开内容的方法和热交换器可实现低制造成本、高效益。
根据本发明的一个实施方式，热交换器的管组件包括裸钢管和至少一组铝翅片，该铝翅片通过含铝的钎焊填料金属被直接结合到裸钢管的暴露外表面上。在一个实施方式中，该钢管由不锈钢制成。在另一个实施方式中，该钢管由低碳钢制成。所述铝翅片组为蜿蜒(serpentine)构型，包括峰部和谷部。在某种实施方式中，该钢管具有长方形横截面形状。
根据本发明的另一个实施方式，提供了用于钎焊炉中热处理的翅片管钎焊预组件(preassembly)。这种预组件包括带有暴露外表面的裸钢管、一组铝翅片、置于裸钢管和铝翅片组之间的氟化物基熔剂和油基载体混合物，和含铝的钎焊填料金属。钎焊填充料置于铝翅片组和熔剂与油基载体混合物附近，以便将翅片结合到钢管上。在钎焊炉中进行热处理时，钎焊填料金属在裸钢管和铝翅片组之间形成钎焊结合。在一个实施方式中，油基载体为光油(vanishing oil)。在一个实施方式中，熔剂和油基载体以大约25g/m2熔剂和大约35g/m2油基载体的比率应用到钢管102的暴露外表面124上，油基载体可以是光油。在各种实施方式中，裸钢管优选为不锈钢或低碳钢。
根据本发明另一个实施方式，提供了一种工商业用的风冷式冷凝器。这种风冷式冷凝器包括用于输送蒸汽的蒸汽入口分配总管，用于输送冷凝液的冷凝液出口总管，和管束阵列。每个管束包括多个具有暴露外表面的裸钢管的翅片管组件，和通过钎焊填料金属直接钎焊到钢管上的一组铝翅片。钢管通过铝翅片而间隔开。钢管还具有入口端和出口端，入口端与蒸汽分配总管流体连通，出口端与出口总管流体连通。强制通风机被提供和布置成可将空气吹过管束。在各种实施方式中，裸钢管优选为不锈钢或低碳钢。
提供了形成风冷式冷凝器管组件的方法。该方法包括如下步骤：提供带有钢的暴露外表面的裸钢管；提供铝翅片；将熔剂和油基载体混合物应用到钢管暴露外表面上；提供钎焊填料金属；使裸钢管、铝翅片、熔剂和油基载体混合物，以及钎焊填料金属相互接触，其中，所述裸钢管、铝翅片、熔剂和油基载体混合物，以及钎焊填料金属一起限定翅片管钎焊预组件；将翅片管钎焊预组件装入钎焊炉内；以及加热翅片管钎焊预组件，加热温度足以熔化钎焊填料金属并可将铝翅片直接结合到裸钢管上。在各种实施方式中，裸钢管优选为不锈钢或低碳钢。
还提供了一种根据本公开内容使用风冷式冷凝器冷凝蒸汽的方法。所述方法包括：提供包括管束阵列的风冷式冷凝器，输送蒸汽的蒸汽进口分配总管，输送冷凝液的冷凝液出口总管，以及将空气吹过管束的强制通风机；每个管束包括多个带有暴露外表面的裸钢管的翅片管组件，和通过钎焊填料金属直接钎焊到钢管上的铝翅片组，管具有入口端和出口端，入口端与蒸汽入口分配总管流体连通，出口端与出口总管流体连通；蒸汽流过蒸汽入口分配总管；通过每个管的入口端接收蒸汽；在入口端和出口端之间的每个管内冷凝蒸汽；液化的水冷凝液流过每个钢管的出口端；并将冷凝液收集在冷凝液出口总管内。在各种实施方式中，裸钢管优选为不锈钢或低碳钢。
提供了一种将铝翅片钎焊至裸钢管上的合适的熔剂混合物。在一个实施方式中，熔剂混合物包括熔剂粉和油基载体。在一个实施方式中，油基载体优选为脂肪族烃，更优选为光油。熔剂粉和油基载体形成一种熔剂凝胶或膏(a flux gel or paste)，适合应用于风冷式冷凝器管或其它结构中。
附图简要说明
图1A为根据本公开内容的一个实施方式的风冷式冷凝器系统透视图。
图1B为热力发电装置兰金循环和部件的流程示意图。
图2A为图1所示风冷式冷凝器内使用的翅片管组件透视图。
图2B是图2A所示管组件的横向剖面图；
图2C是图1所示风冷式冷凝器内使用的管组件的另一个实施方式的横向剖面图。
图2D是图1所示风冷式冷凝器内使用的管组件的再一个实施方式的横向剖面图。
图2E是图1所示风冷式冷凝器内使用的管组件的再一个实施方式的横向剖面图。
图2F是图1所示风冷式冷凝器内使用的管组件的再一个实施方式的横向剖面图。
图3为图2A所示翅片管组件的分解透视图；
图4为翅片管预组件第一个实施方式的分解透视图，翅片管预组件用来形成在图1所示风冷式冷凝器内使用的管组件；
图5为翅片管预组件第二个实施方式的分解透视图，翅片管预组件用来形成在图1所示风冷式冷凝器内使用的管组件；
图6为翅片管预组件第三个实施方式的分解透视图，翅片管预组件用来形成在图1所示风冷式冷凝器内使用的管组件；
图7为图2所示的几个管组件钎焊在一起以形成在图1所示风冷式冷凝器内使用的一部分管束的透视图。
所有附图均为示意图，不一定按比例。
附图的详细说明
下面，参照示例性实施方式说明并描述本发明的特点和益处。示例性实施方式的这种介绍旨在结合附图来阅读，这些附图被视为是整个书面发明说明书的组成部分。在此处公开的实施方式的说明中，凡提及方向或方位的仅是为了方便介绍，绝不是对本发明范围的限定。相关术语，诸如“下方的”、“上方的”、“水平的”、“垂直的”、“在…正上方”、“在…下面”、“向上”、“向下”、“顶部”和“底部”以及这些术语的派生词(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)，都应被解释为是指当时所描述的或所讨论附图所示的方位。这些相关术语都仅是为了说明方便，并不是要求该装置应按特定方向来制作或操作。术语，诸如“附着”、“固定”、“连接”、“耦合”、“互连”，以及类似术语，都是指一种关系，即，其中各个构件通过中间结构件以及活动或刚性固定件或关系件而直接地或间接地相互固定或连接在一起，除非另有明确说明。为此,很显然，本发明公开内容应不限定在这些示例性实施方式上，这些实施方式说明了发明特性的一些可能的非限定性的结合形式，这些特性可以独立存在，也可以以其它结合形式存在。
图1A示出了热发电装置中使用的风冷式冷凝器(ACC)系统20形式的热交换器，用来将低压蒸汽转换为液体(“冷凝液”)。风冷式冷凝器系统20包括风冷式冷凝器22和废汽供应系统30，在一个实施方式中，废汽供应系统与来自涡轮发电机组25(见图1B)涡轮的废蒸汽实现流体连接，这些为所属领域技术人员所熟知。在正在介绍的本实施方式中，流体最初是风冷式冷凝器上游的低压涡轮废蒸汽(水的汽相)和风冷式冷凝器下游的液态冷凝液(冷凝水)。
在一个实施方式中，供汽系统30包括主蒸汽管道32，其与管路分配歧管34流体连通，管路分配歧管34分为多个立管36和分配总管38，用来将输入的蒸汽送至风冷式冷凝器22中，如图所示。立管36可为通常的垂直取向，而分配总管38可为通常的水平取向。每组立管36和分配总管38向由多个单独翅片管102组成的冷凝器管束100阵列供应蒸汽。每个翅片管102都带有入口端126a和出口端126b，入口端与其中一个分配总管38流体连通以在蒸汽相接收水，出口端与冷凝液出口总管24流体连通，出口总管收集来自翅片管的冷凝蒸汽或冷凝液(液相水)。
再次参照图1B，该图给出了热发电装置的传统兰金循环的示意图，所示出口总管24与冷凝液返回管路26流体连通，以便将液体冷凝液送回到冷凝液回程泵28处，后者将冷凝液泵至蒸汽发生器(“锅炉”)供应系统。冷凝液(在循环时的这个阶段为“补给水”)通常泵浦通过一个或多个补给水加热器21，来对补给水进行预加热。补给水泵29将补给水送至蒸汽发生器23(例如，燃烧过的核燃料或矿物燃料)，在此处，液态补给水被蒸发，再次被转换为蒸汽。蒸汽流过按已知方式发电的涡轮发电机组25。蒸汽流过将热能和动能转换为电能的涡轮的同时，蒸汽的压力下降。涡轮出口端处的低压蒸汽被收集并送回至主蒸汽管道32，形成完整的流动通路，回到风冷式冷凝器系统20。
回到图1A，风冷式冷凝器22进一步包括支撑结构40，用来将管束100架高在地面上方，这样，在一个可能的实施方式中，通过由多个强制通风机60(图1A所示风机叶片)组成的空气流动系统，就可以将空气从下方垂直向上吹过管束。每个通风机60都安装在由支撑结构40支撑的风机平台50(fan deck platform)上。在一个优选实施方式中，风机平台50和管束100被垂直架起在地面上方，高出距离至少大于管束高度(按从分配总管至出口总管24垂直测量确定)。支撑结构40可根据需要包括立柱44和撑杆，以便支撑管束100、风机102、立管36、分配总管38，和出口总管24的重量，以及侧向加固结构，以抵消风荷载。在一些实施方式中，可在管束102周围设风壁44(wind wall)，以便挡住强风的影响，因为强风会对强制通风机60的流过管束100的正常向上和向外气流带来不利影响。
风冷式冷凝器22可以布置成使得蒸汽分配总管38向一对彼此隔开的管束102供汽。在一个实施方式中，每对管束100都可以布置成彼此之间形成一定角度，如图所示，形成一种通常的帐篷式三角形，通风机60布置在管束之间和管束底部或下方。每个管束100都带有独立的出口总管24，布置在风机平台50附近并由其支撑。在一个非限定的布置形式中，出口总管24可在风机60相对两边彼此隔开。管束100可以按彼此任何合适的角度来布置。
图2A示出了管束100的示例性翅片管组件104，该组件包括纵向延伸的细长管102和两组冷却翅片110，冷却翅片采用根据本公开内容的独特钎焊方式连接到翅片管上，如下进一步介绍。多个这些翅片管组件104基本上按相邻平行关系堆积布置在一起，形成管束100(例如，见图7)。在一个实施方式中，管束100由一排相邻翅片管组件104组成，每个组件在分配总管38和出口总管24之间流体连通(例如，见图1A)。在优选实施方式中，如图7清楚所示，一组翅片110布置在每个管102之间，这些管之间通过翅片侧向隔开。
图3示出了钎焊前翅片管组件104的分解图，该组件可定义为翅片管预组件。
参照图2、图3和图7，管102的内表面122形成纵向内部流动通道或通路120，管的暴露外表面124上连接有两组翅片110，如下进一步介绍。内部通路120从入口端126a延伸到相对的出口端126b处，入口端与分配总管38流体连通，出口端与出口总管24流体连通。内部通路120与分配总管38和出口总管24流体连通。通路120的构型和尺寸设计成可通过风冷式冷凝器22的管102来传输蒸汽-液体水相混合物。内部通路120为密封的流动管道，在与风机110一起工作时，内部通路的作用为排出涡轮废汽流体中的热量，该流体在蒸汽阶段从分配总管38处进入管102的进气端126a，在经过传热后流过管时进行冷凝，并在液相时(“冷凝液”)离开出口端126b，在液相时，被收集在出口总管24内。
管102(以及所形成的内部通路120)优选可带有非圆形的横截面，且在形状上可以是常见的长方形、椭圆形，或卵形。在所示优选实施方式中，管102通常包括相对的大致平的上壁和下壁130a,130b，二者通过侧壁132a,132b连接一起。在一个实施方式中，平的壁130a和130b彼此并行取向。每个平的壁130a-b的宽度W1大于侧向截面132a-b的高度H2，如图2B进一步所示。平的壁130a,130b相应地形成了各自的平的暴露外表面124，翅片110结合在该表面上，下面进一步介绍。
图2B-F示出了管102的几个可能的实施方式示例，根据本公开内容，管102带有非圆形的横截面和平的壁130a,130b，这些都适合于翅片与管的结合工艺，如下所述。每个管102可以按图2F和图4-6所示横截面作为单一整体结构来形成(通过挤压)，或者由两个或多个构型的管壁部分组成，这些壁段通过本领域所使用的合适的制造手段在接缝处连接一起，以形成一个密封的流动通道，诸如缝焊、钎焊、压制，或其它适合提供防漏的管结构技术。
可以理解的是，本发明的实施方式并不限于任何具体形式的管结构，管102可以具有多种非圆形横截面形状。例如，平的顶壁和底壁130a,130b可以有向外凸出的横截面，弧状弯曲远离管纵轴LA，以抵抗管内的部分或全部真空情况下的变形。
参照图2A，管102的构型和尺寸可设计成在热发电装置内使用的风冷式冷凝器系统中作为工业或商业应用，以便冷却和冷凝来自涡轮的废蒸汽，在这些应用中，管102沿纵向长度L1延伸，在某些实施方式中，该延伸长度可以在大约10到60英尺之间。管102的宽度W1可以在大约4到18英寸之间。管壁的厚度优选足可以改进传热性，并可支持管和翅片110的重量。例如，在一个实施方式中，管壁厚度T1(例如，在图2A所示的横截面处测量的130a,130b和132a,132b)可以为大约0.035至0.12英寸。在一个实施方式中，管壁厚度T1大约为0.050英寸。当然，本发明并不仅限于此，纵向长度L1、宽度W1和壁厚都可是任何期望的尺寸。此外，尽管所示管102沿线性纵向轴线延伸，但在其它实施方式中，管102可以在一个或多个正交方向上带有弧度、弯头和/或角度。基于所使用的材料，管102的尺寸可以优化，适应不同的市场条件。例如，人们已经确定，SS409材料可以实现管宽度W1为9.25英寸(235mm)，高度H2为0.79英寸(20mm)，壁厚T1为0.039英寸(1mm)。附带的AL3003翅片长8.5英寸(215mm)(沿纵轴LA纵向测量)，高H1为0.83英寸(21mm)，以及厚(板材厚度)0.01英寸(0.25mm)，翅片间距为0.09英寸(2.31mm)。
对于适合工业用途的风冷式冷凝器中的应用，诸如发电厂，管102优选采用钢制成。在一个优选实施方式中，可以使用给定用途的具有传热特性的任何合适的钢，这种钢可以是不锈钢，以抗腐蚀。合适的不锈钢的非限定性示例有409SS级或3Cr12级不锈钢。其它合适的铁素体或奥氏体不锈钢也可使用。
在优选实施方式中，管102采用带有暴露外表面124的裸钢制成，翅片110直接连接到所述外表面上，这种裸钢具有钢的金相成分。因此，在一个实施方式中，管102从一端到另一端及在内表面122和暴露外表面124之间的横截面都具有均质的钢的金相成分。
管102，特别是连接翅片110的顶部平壁和底部平壁130a,130b的裸露外表面124，优选无任何涂层、覆层、表面化学改性、浸渗、或其它混有除钢以外的另一种材料的应用，特别是，诸如金属、合金，或含铝的成分。如此处进一步所述，有利的是，翅片与管的连接在裸钢上形成，不用首先在暴露外表面124上施加铝涂层或镀铝。
参照图2A-F和图3，将更详细地介绍翅片110。在优选实施方式中，每组翅片110优选由具有高导热系数的波纹板材成形，诸如铝。金属薄板最初是平整的，然后通过合适的制造技术成形，以形成波纹状。波纹板20A，20B可以是任何长度。一个或多个波纹板都可以用来大体上覆盖翅片管组件104整个纵向长度L1的平壁130a或130b。在其它实施方式中，波纹板材可覆盖的部分小于平壁130a,130b的整个长度L1，或者仅是断断续续地覆盖。
用来形成根据本公开内容的翅片110的铝板是平整的，可以从铝业协会标定的1xxx,3xxx,5xxx或6xxx系列铝合金制成，这种材料适于热吸收和热排放到流过铝板的冷却介质中。在一个实施方式(但不限于)中，示例性波纹翅片110可以由约0.010英寸厚的Al3003板材来成形。
每组翅片110都呈常见的蜿蜒构型，如图2-7(包括图2A-F)所示，包括多个起伏而交替的峰部131和谷部133。在峰部和谷部之间间隙内形成侧向气流通道，以便气流通常垂直于管长度L1和纵轴LA(见图2A)。峰部131在翅片110的相对的顶部和底部上形成安装基部区域，用来接合到管102上。峰部131尖部形成侧向延伸的峰脊，布置成垂直于管102纵向长度L1和纵轴LA，这些峰脊在钎焊过程期间连接到管102上。除了管束100内两个最外边的管102外，峰脊设置成可在邻近管的顶部和底部平壁130a,130b上抵靠接触暴露的外表面124，以便按此处所述方式结合到这些平壁上。
在图3所示的一个实施方式中，翅片110与管102的连接可以通过间断的带有方锯齿构型的翅片边缘来实现。在顶部和底部平壁130a,130b上翅片和管的裸露外表面124之间的接触表面由翅片的窄金属条构成，其特征是在翅片中形成的窄的垂直延伸狭缝134。在所示实施方式中，狭缝134的延伸垂直于外表面124和平壁130a,130b。如图所示，狭缝134优选均匀地彼此间隔开，或者可替代地具有不相同的间距。狭缝134在翅片110峰部131处形成，沿翅片高度H1向上或向下部分延伸(见图2B，限定高度尺寸)。有利的是，通过采用这种锯齿构型，在钎焊过程期间产生的热量不会造成管的表面过度变形。这种独特的翅片基部设计在翅片基部形成了可控制的屈服区(即在峰部131抵接平壁130a,130b处)，以便适应铝翅片和钢管的不同热膨胀率。这种特性通过使翅片收缩大于该母管的收缩而显著降低了钎焊冷却后期管的变形。
在其它实施方式中，峰部131处的翅片110边缘可以是不间断侧向连续的，如图2A示例所示。
根据本发明的一个方面，提供了将铝翅片连接到未涂覆的裸钢管上的工艺或方法。在优选实施方式中，连接方法为钎焊。下面首先介绍部件、材料、预钎焊装配步骤，和炉中钎焊工艺(furnace brazing process)的总体情况。
下面参照图3，作为一般参考，将铝翅片110结合到裸钢管102上的方法基本包括至少如下一般步骤(下面详细介绍)：(1)提供至少一个裸钢管102形式(在这个实施方式中，为不锈钢)的第一结构部件，优选含光油的油基载体钎焊熔剂140凝胶或膏，三个物理传送形式(physical delivery formats)的其中一个中的钎焊填料金属150(如图4-6所示并在下面进一步描述)，和至少一个铝翅片110形式的另一个第二结构部件；(2)将这些部件进行物理接触；(3)在钎焊炉内加热这些部件至大约577℃和610℃之间的温度，优选大约585℃和600℃之间的温度；以及(4)随后保持这个温度范围大约2到6分钟，优选大约3到5分钟，其中，在管和翅片之间至少一个接触点上进行钎焊连接，在该钎焊连接中，钎焊填料金属用作结合剂。
根据本发明的方法基于以下发现：如果管102平整的外表面124在钎焊前的前次作业时未被铝或另一种材料涂覆或覆盖，钎焊填料金属处在钎焊温度时的总时间会大大减少，即，减少至少10％。这种在钎焊温度下或高于钎焊温度的总时间的减少会降低异质材料之间的金属间化合物(FeA13)的形成。因为翅片管组件104在钎焊前不必烘干(去水)，所以该方法还可降低成本。
通过翅片110和管102加热而彼此实现抵靠接触后，根据本发明，如果油基载体钎焊熔剂140凝胶和钎焊填料金属150被用作钎焊材料，钎焊填料金属和钎焊基底会在一次步骤就熔化在一起，所述钎焊填料金属是作为熔剂钎焊凝胶的添加剂(图5)或者作为辊压到铝翅片上的箔片(图6)或者覆层(图4)传送的。这样，优点是在钎焊前，未通过前一个加热循环来置放铝包覆材料。这样，因为包覆和钎焊工艺在同一个步骤，就降低了制造成本，减少了金属间化合物形成的不利影响。另外，这样在降低成本的同时，还可整体节省能量消耗。
如此处进一步介绍的，在根据本发明的方法中，当钎焊填料金属150以箔片152的形式提供时，箔片与管102的外表面124抵靠接触，于是，在钎焊工艺期间箔片熔化时，管的外表面会因为铝硅层而增强腐蚀防护性能。在一个典型示例(但不限于)中，厚度为大约25微米的铝硅覆层可以通过钎焊工艺沉积在钢管102上。
在所讨论的一个优选的和目前的实施方式中，管102为不锈钢。根据本发明的钎焊方法可应用到铁素体和奥氏体不锈钢管上。
如上所述，图4-6示出了三种可能的将钎焊填料金属150引入钎焊工艺中的方法。这三个附图分别为在钎焊之前带有在钎焊工艺期间使用以便将翅片110结合至钢管102上的部件和产品的翅片管组件104的分解图。因此，图4-6示出了用来钎焊和形成永久结合翅片管组件的未熔化部件，这些部件在此定义为翅片管钎焊预组件。在此处所述的所有三种填充金属150输送机构中，铝或铝硅填充金属设置在铝翅片110和钢管102暴露外表面124之间的结合处附近，用于将翅片钎焊到钢管上。
钎焊填料金属150优选地主要为铝，在重量百分比为85％或更多，而剩余部分主要为硅。为此，优选的钎焊填料金属为硅铝合金(AISi)。在某些实施方式中，钎焊填料金属可以含大约6-12％硅。锌也可添加到钎焊填料金属合金中，以降低熔化温度，从而可在较低温度范围(540℃至590℃)进行钎焊。
参照图4，钎焊填料金属150可以是热轧或者结合到铝板上的包覆层，其形成包覆翅片110。铝翅片110(通常为aa3003)采用包含大约6到12％硅的AISi钎焊合金包覆。除了可将金属间化合物合金(例如，FeA13)层厚降至最小外，通过降低合金熔化温度，减少表面张力并从而增加合金的可湿性，硅的添加促进了钎焊。翅片金属上的AISi包覆层的厚度占翅片110总厚度的大约10％至20％，优选大约15％。
在一个可能的实施方式中，翅片110因此构造成三层复合结构，其具有aa3003铝芯，两侧包覆有钎焊填料金属150。在一个示例性实施方式中，合适的包覆翅片复合材料结构是aa4343/aa3003/aa4343。所述aa4343包覆层是一种AISi复合成分，其中硅含量约为6.8-8.20％。按这种方式构造的翅片110的代表性非限定性厚度为大约0.012英寸。也可提供翅片和包覆层的其它合适厚度。
图4示出了在翅片110钎焊并结合到管102上之前的上述所形成的管组件104。管102为裸钢(即，未涂覆并且未按任何方式进行镀铝)，且在这个实施方式中，优选不锈钢。熔剂140被施加在顶部和底部平壁130a,130b的包覆翅片110和平整外表面124之间。所述组件被夹持在一起，并准备在钎焊炉内加热，以便将翅片结合到管上。
参照图5，钎焊填料金属150可选择提供作为与熔剂140相混合的添加剂。可以使用粉基填充金属，诸如铝粉。在一个实施方式中，使用粉状AISi钎焊合金，诸如(但不限于)适合的aa4343(6.8-8.2％Si),aa 4045(9-1.1％Si)或aa 4047(11-13％Si)，添加到熔剂140中，有利于增加不锈钢的外部腐蚀防护。优选地，用作填充金属150的钎焊合金为aa 4045或4047，在某些实施方式中，更优选4045，这取决于所使用的钎焊炉温度范围。这种合金对于位于极端环境下的热交换器十分有利，诸如含盐气体或化工厂附近，其排放会侵袭大部分易腐蚀金属。经过长时间ASTM b-117盐雾试验(750小时)的试样用来确认海洋空气环境下的耐腐蚀性。
图5示出了在翅片110钎焊并结合到管102上之前的上述所形成的管组件104。管102为裸钢(即，未涂覆并且未按任何方式进行镀铝)，在这个实施方式中，优选不锈钢。翅片110未包覆且作为在此所述的单层铝板(例如，aa3003)来形成。熔剂140被施加在顶部和底部平壁130a,130b上的包覆翅片110和平整外表面124之间。所述组件被夹持在一起，准备在钎焊炉内加热，以便将翅片结合到管上。
参照图6，钎焊填料金属150可选择地以钎焊箔片152的形式来提供。在一个实施方式中，箔片可以是AISi材料，诸如(但不限于)aa4045。可以使用典型片厚约0.010至0.15英寸的箔片152。在一个实施方式中，所使用的箔片152的厚度可以是大约0.015英寸。
图6示出了在翅片110钎焊并结合到管102上之前的上述所形成的管组件104。管102为裸钢(即，未涂覆并且未按任何方式进行镀铝)，且在这个实施方式中，优选不锈钢。钎焊箔板152抵靠在翅片110的峰部131上。熔剂140被施加在顶部和底部平壁130a,130b上的箔板152和平整外表面124之间。所述组件被夹持在一起，准备在钎焊炉内加热，以便将翅片结合到管上。
根据上述图4-6的翅片和管组件104在可控制的大气钎焊炉内在适合在翅片和管之间形成结合的温度下钎焊在一起。任何合适的市场上已有的钎焊炉都可用来钎焊根据本公开内容形成的翅片管组件104。
合适的钎焊熔剂，诸如使用铯或锂添加剂的氟化物基熔剂，可优选用来消除不锈钢母材内铬和镍化合物的不利影响。用于氟化物基熔剂的铯和/或锂添加剂在钎焊温度下会约束并抵御铬和镍的不利影响。这种方式要求非常具体的钎焊周期的时间对温度的比率，该钎焊周期持续时间较短，温度较低。这种方法还通过减小钎焊接头内金属间化合物层(例如，FeAl3)厚度来增强钎焊接头的强度和韧性。
德国汉诺威Solvay Fluor GmbH公司的品牌是市场上已有的合适的铯和锂熔剂。有利的是，这避免了当前行业的通常做法，即要求在母管102材料上进行辊制包覆(roller clad)或镀铝层，以便可以使用铝-铝钎焊工艺。这降低了劳动和材料成本，同时改进了传热率。
发明者们已经发现，正如所属领域通常使用的那样，将油基添加剂而不是通常在现有技术中作为载体使用的水混合到熔剂混合物中，以便从粉状熔剂产品中制备可涂抹的熔剂膏或凝胶，这可提高钎焊炉内的钎焊性能和铝翅片与裸钢管之间的附着性。在一个优选实施方式中，一种合适的油基载体是脂肪族烃，诸如(但不限于)光油或润滑剂。这种油基载体有利于在处理期间挥发，并因此而不会影响钎焊。
一种合适的无水油基载体是Evaplube牌光油，这种油来自密歇根州布莱顿通用化学公司，市场有售。在一个实施方式中，已经使用了Evap-Lube 2200。这种产品为液体油形式，比重为0.751-0.768(水＝1.0),沸点340-376华氏度,蒸汽压在68华氏度时为0.5mmHg,蒸发率0.16,以及挥发量为100％。
为了制备合适而可涂抹的包含熔剂粉(例如，熔剂)和油基载体(例如，Evap-Lube 2200)的熔剂混合物，每种所用的相对量按重量优选范围为大约40-65％光油到大约60-35％的熔剂，更优选为大约48-58％光油至大约52-42％的熔剂。在一个典型的实施方式(但不限于)中，大约重量百分比为53％的光油可以与混合物中剩余重量百分比(47％)的产品一起使用，该剩余产品为熔剂或带有附加添加剂的熔剂。
上述油基载体和粉状熔剂混合物产生非常粘的熔剂混合物(在浓度和粘性方面，类似于凝胶或墙纸胶)，在钎焊准备时，可方便地涂抹在管102上。有利的是，对于目前的钎焊应用而言，Evap-Lube 2200光油容易挥发，留下的残油甚微或甚至没有，因此，不会影响翅片110和裸钢管102之间的钎焊结合的形成。这种油基载体和氟化物基熔剂钎焊凝胶或膏是一种卤化物混合物，其包括(但不限于)氟化钾铝、氟化铯铝，和氟化锂铝。
熔剂和油基载体混合物的合适而典型的应用率可以是大约25g/m2熔剂到35g/m2光油。
在可替代的实施方式中，可以添加长链乙醇来进一步延伸和改进熔剂-油基载体混合物的可涂抹性，其可用于准备用于钎焊的较长裸露钢管102。在某些实施方式中，长链乙醇可以是乙二醇，包括己二醇和丙二醇。乙二醇或另一种长链乙醇可以添加到熔剂和油基载体混合物中，添加量大约重量百分比为约(含)25％，在一些实施方式中，添加量小于所述数量，或者，在替代性实施方式中，按重量大约在1-25％的范围内。在一个实施方式中，如果乙二醇或另一种长链乙醇添加到熔剂混合物中，所用油基载体的重量百分比优选按比例缩减，同时，混合物中熔剂的重量百分比仍保持相同，以提供最佳钎焊性能和粘结性。
在使用光油和氟化物基熔剂钎焊混合物凝胶来制备钎焊填料金属传送系统时，其中，填充金属150直接混合到熔剂140内，如图5所示，并如上述，所述熔剂混合物包括熔剂，Evap lube光油(例如，Evap-Lube 2200)，以及粉状铝。在各种不同实施方式中，按重量，熔剂140凝胶/膏的铝含量在大约10-50％铝粉范围内。在一个典型示例中，为了说明起见，添加大约60g/m2铝粉，在有些实施方式中，可以是AISi。为了制备用于与熔剂凝胶混合具有膏状浓度的铝，可在该量的铝粉中添加大约90g/m2的Evap lube。如上所述，在油基载体熔剂凝胶混合物中，可使用大约25g/m2的熔剂和大约35g/m2的Evap-Lube 2200。通过添加所有上述成分，当结合一起时形成施加到裸钢管表面上的熔剂凝胶或膏，在该示例中，按重量计，铝粉因此在填充金属熔剂凝胶混合物总量(210g/m2)中占大约30％。
在一个实施方式中，铝或AISi的铝颗粒尺寸可以是(但不限于)大约5-10微米。
下面根据上述参数和材料介绍将铝翅片110结合到裸钢管102上的一个示例方法。
该方法一般是，开始时，首先提供一种由各个部件构成的预组件，如上述图4，图5或图6所示。基本上，提供一种裸钢管102和多组铝翅片110，铝翅片110包括将要钎焊或结合在一起的主要部件。在此示例中，管102可以是不锈钢，诸如409SS型。翅片110可以是aa3003铝。
管102首先用合适的清洁剂进行清洁，去除准备管外表面124时的拉延油(drawingoil)和污垢，以便收纳熔剂140，该熔剂可以是本实施方式中的凝胶或膏的形式。可以使用水基的清洁剂，或者，在其它可能的实施方式中，可以使用丙酮。理想情况下，沿翅片110将要结合的顶部和底部平壁130a,130b的外表面124应彻底清除污物，因为这些污物可能会对管和翅片之间钎焊的良好结合带来不利影响。
接着，将油基载体熔剂140混合物钎焊凝胶或膏施加到管102上。在翅片110被安排成与管表面和熔剂表面抵接前，将熔剂140沿顶部和底部平壁130a,130b(例如，见图4-6)施加到管102的外表面124上。在图5所示的实施方式中，熔剂140包含此处已经介绍的AISi填充金属150。在图4和图6所示的实施方式中，熔剂通常不包含此处所述其它方式提供的任何填充金属150，诸如包覆到翅片110(图4)上，或以另外箔片(图6)的形式提供。
接着，该方法继续将施加熔剂140的管102和翅片110彼此表面接触，形成图4和图5所示预组件。关于图6，将AISi填充金属箔片152置于熔剂140上，优选在其施加到管102上后，然后，使翅片与用凝胶和膏状熔剂粘附到管上的箔片进行表面接触。
如图4-6所示，上述装配好的但未钎焊的翅片管组件104采用任何合适的装置保持在一起，诸如准备在钎焊炉内处理的夹紧装置。
而后，将管组件104装入钎焊炉内，加热到合适的钎焊温度并保持在该温度下足够时间，以在铝翅片110和管102之间形成永久结合，如上所述。然后，对结合好的管组件104进行冷却，并从钎焊炉中取出。
在将翅片110结合到管102上并形成完整的管组件的另一种方法中，钎焊工艺可以应用到半管段(half-tube segments)，该半管段包括一组翅片110和平壁130a或130b中的一个(例如，见图3)。例如，可以将第一组翅片110钎焊到平壁130a上，第二组翅片钎焊到平壁130b上。然后，通过合适的方法，例如焊接，将所述两个钎焊好的半管连接到一起，形成图2A所示的完整的管组件104。这种制造技术使得重力协助钎焊料流入钎焊结合部。
根据另一个实施方式，由裸碳钢管102和翅片110组成的管组件104可以按照上述方法制作。在一个实施方式中，可以使用壁厚T1为大约0.060英寸的低碳钢。在另一个实施方式中，可以使用铬(Cr)含量为0.1-0.25％，壁厚T1为0.060英寸的低碳钢。这种结构可以使用图6所示箔片152形式的钎焊填料金属150，采用aa4045铝制成，板厚大约0.015英寸。熔剂140可以是和Evaplube混合物，如本文所述，在一些可能的实施方式中，片状或粉状形式的铝或AISi填充物可以添加到熔剂混合物中。优选水基清洁剂来准备钎焊用的管102，清除管外表面124上的锈迹、污油，和其它表面污物；当然，其它合适的清洁溶剂也可使用。优选地，熔剂可在清洁后立即使用，以防止氧化物在管上重新形成。在一些实施方式中，可以在熔剂混合物中添加粘合剂以便干燥要处理的熔剂。
尽管上面已经足够详细地介绍和说明了本发明，但所属领域的技术人员可很容易地制作和使用，显然，可很容易地进行各种改动、修改和改进，但都没有脱离本发明的精神和范围。

Claims (61)

1.一种用于热交换器的管组件，包括：
裸钢管,其具有均质的钢的金相成分，且所述裸钢管的暴露的外表面无任何涂层、覆层、表面化学改性、浸渗、或其它的包含金属、合金，或含铝的成分的应用；以及
至少一组铝翅片，其通过含铝钎焊填料金属和熔剂混合物直接结合到所述裸钢管的所述暴露的外表面上，所述熔剂混合物包括粉状铝熔剂和油基载体，翅片与裸钢管的连接在所述裸钢管上形成，不用首先在所述暴露的外表面上施加铝涂层或镀铝；
其中，所述熔剂混合物中不使用水。
2.根据权利要求1所述的管组件，其中所述钎焊填料金属包括铝和硅。
3.根据权利要求1所述的管组件，其中所述钎焊填料金属包括6-12％的硅。
4.根据权利要求1所述的管组件，其中所述一组铝翅片具有包括峰部和谷部的蜿蜒构型。
5.根据权利要求1所述的管组件，其中所述裸钢管由不锈钢制成。
6.根据权利要求1所述的管组件，其中所述裸钢管具有长方形横截面形状。
7.根据权利要求6所述的管组件，其中所述裸钢管包括大体平整的顶壁和底壁，所述铝翅片被结合到所述平整的顶壁或底壁上。
8.根据权利要求7所述的管组件，其中所述裸钢管由结合到一起的各段组成。
9.根据权利要求7所述的管组件，其中所述裸钢管形成为单一整体结构。
10.根据权利要求1所述的管组件，其中所述铝翅片被包覆，具有包括铝芯和包覆到所述芯的相对侧上的所述钎焊填料金属的复合结构。
11.根据权利要求10所述的管组件，其中所述钎焊填料金属包括铝和硅。
12.根据权利要求11所述的管组件，其中所述钎焊填料金属包括6-12％的硅。
13.根据权利要求1所述的管组件，其中所述裸钢管具有长方形横截面形状，宽度4至18英寸，管壁厚度T10.035至0.12英寸。
14.根据权利要求1所述的管组件，其中所述裸钢管的纵向长度10-60英尺。
15.根据权利要求1所述的管组件，其中所述翅片由aa3003铝组成。
16.根据权利要求1所述的管组件，其中所述裸钢管由低碳钢或含铬低碳钢组成。
17.根据权利要求1所述的管组件，其中所述裸钢管由409级或3Cr12级不锈钢组成。
18.一种用于在钎焊炉中热处理的翅片管钎焊预组件，包括：
具有暴露的外表面的裸钢管，其具有均质的钢的金相成分，且所述暴露的外表面无任何涂层、覆层、表面化学改性、浸渗、或其它的包含金属、合金，或含铝的成分的应用；
一组铝翅片；
设置在所述裸钢管和所述一组铝翅片之间的氟化物基熔剂和油基载体混合物；以及
包含铝的钎焊填料金属，所述钎焊填料设置在所述一组铝翅片和所述熔剂与油基载体混合物附近；
其中，在所述钎焊炉中进行热处理时，所述钎焊填料金属在所述裸钢管和所述一组铝翅片之间形成钎焊结合；
其中，翅片与裸钢管的连接在所述裸钢管上形成，不用首先在所述暴露的外表面上施加铝涂层或镀铝；
其中，所述熔剂混合物中不使用水。
19.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述油基载体是光油。
20.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述熔剂和油基载体混合物包括按重量计40-65％的油基载体。
21.根据权利要求20所述的翅片管钎焊预组件，其中所述油基载体是光油。
22.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述熔剂和油基载体混合物为凝胶或膏的形式。
23.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述钎焊填料金属为添加到所述熔剂和油基载体混合物中的粉末。
24.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述钎焊填料金属为薄的箔片形式。
25.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述钎焊填料金属为在所述一组铝翅片上的包覆层。
26.根据权利要求25所述的翅片管钎焊预组件，其中所述铝翅片具有包括铝芯和包覆到所述芯相对侧上的所述钎焊填料金属的复合结构。
27.根据权利要求18至26任一项所述的翅片管钎焊预组件，其中所述钎焊填料金属包括铝和硅。
28.根据权利要求27所述的翅片管钎焊预组件，其中所述钎焊填料金属含6-12％的硅。
29.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述一组铝翅片具有包括峰部和谷部的蜿蜒构型。
30.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述裸钢管由不锈钢制成。
31.根据权利要求18所述的翅片管钎焊预组件，其中所述裸钢管具有长方形横截面形状。
32.一种用于工业和商业应用的风冷式冷凝器，所述风冷式冷凝器包括：
用于输送蒸汽的蒸汽入口分配总管；
用于输送冷凝液的冷凝液出口总管；
多个管束的阵列，每个所述管束包括多个具有裸钢管的翅片管组件，所述裸钢管具有均质的钢的金相成分，且带有暴露的外表面，所述暴露的外表面无任何涂层、覆层、表面化学改性、浸渗、或其它的包含金属、合金，或含铝的成分的应用，和通过含铝的钎焊填料金属和熔剂混合物直接钎焊到所述裸钢管上的一组铝翅片，所述熔剂混合物包括粉状铝熔剂和油基载体，所述裸钢管被所述铝翅片间隔开；
所述裸钢管具有入口端和出口端，所述入口端与所述蒸汽入口分配总管流体连通，所述出口端与所述出口总管流体连通；以及
强制通风机，其被布置成可将空气吹过所述管束；
其中，翅片与裸钢管的连接在所述裸钢管上形成，不用首先在所述暴露的外表面上施加铝涂层或镀铝；
其中，所述熔剂混合物中不使用水。
33.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中所述钎焊填料金属包括铝和硅。
34.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中所述钎焊填料金属包括6-12％的硅。
35.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中所述一组铝翅片具有有包含峰部和谷部的蜿蜒构型。
36.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中所述裸钢管由不锈钢制成。
37.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中，所述裸钢管具有长方形横截面形状。
38.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中所述裸钢管包括大体上平整的顶壁和底壁，所述铝翅片结合到所述平整的顶壁或底壁。
39.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，进一步包括设置在地面上的支撑结构，所述支撑结构将所述管束架高在地面上方。
40.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中所述风冷式冷凝器包括布置成彼此构成一定角度，形成三角形构型的至少两个管束，所述至少两个管束与单个蒸汽分配总管流体连通。
41.根据权利要求32所述的风冷式冷凝器，其中所述蒸汽分配总管与热力发电站的蒸汽涡轮流体连通并接收来自所述涡轮的废蒸汽。
42.一种形成风冷式冷凝器管组件的方法，所述方法包括：
提供具有暴露的外表面的裸钢管，其具有均质的钢的金相成分，且所述暴露的外表面无任何涂层、覆层、表面化学改性、浸渗、或其它的包含金属、合金，或含铝的成分的应用；
提供铝翅片；
将熔剂和油基载体混合物施加到所述裸钢管的所述暴露的外表面上，其中，所述熔剂混合物中不使用水；
提供钎焊填料金属；
将所述裸钢管、铝翅片、熔剂和油基载体混合物，以及钎焊填料金属相互接触，其中所述裸钢管、铝翅片、熔剂和油基载体混合物，和钎焊填料金属一起形成了翅片管钎焊预组件；
将翅片管钎焊预组件装入钎焊炉内；以及
将所述翅片管钎焊预组件加热至一定温度，以足够熔化所述钎焊填料金属并且可将所述铝翅片直接结合到所述裸钢管上；
其中，翅片与裸钢管的连接在所述裸钢管上形成，不用首先在所述暴露的外表面上施加铝涂层或镀铝。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述油基载体是光油。
44.根据权利要求42所述的方法，其中所述熔剂和油基载体混合物包含以重量计40-65％的油基载体。
45.根据权利要求44所述的方法，其中所述油基载体是光油。
46.根据权利要求42所述的方法，其中所述熔剂和油基载体混合物为凝胶或膏的形式。
47.根据权利要求42所述的方法，其中所述钎焊填料金属为添加在所述熔剂和油基载体混合物中的粉末。
48.根据权利要求42所述的方法，其中所述钎焊填料金属为薄的箔片形式。
49.根据权利要求48所述的方法，其中，所述接触步骤包括将所述铝翅片和熔剂及油基载体混合物之间的薄的箔片施加在所述裸钢管上。
50.根据权利要求42所述的方法，其中所述钎焊填料金属为所述铝翅片上的包覆层的形式。
51.根据权利要求42所述的方法，其中，所述铝翅片具有包括铝芯和包覆在所述芯相对侧上的所述钎焊填料金属的复合结构。
52.根据权利要求42所述的方法，其中所述钎焊填料金属包括铝和硅。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述钎焊填料金属包含6-12％的硅。
54.根据权利要求42所述的方法，其中，所述铝翅片具有包含峰部和谷部的蜿蜒构型。
55.根据权利要求42所述的方法，其中所述裸钢管由不锈钢制成。
56.根据权利要求42所述的方法，其中所述裸钢管具有长方形横截面形状。
57.根据权利要求42所述的方法，其中所述钎焊炉中的温度在577℃和610℃之间。
58.一种使用风冷式冷凝器冷凝蒸汽的方法，所述方法包括：
提供一种包括多个管束的阵列、输送蒸汽的蒸汽入口分配总管、输送冷凝液的冷凝液出口总管，和将空气吹过所述管束的强制通风机；
每个所述管束包括多个具有裸钢管和一组铝翅片的翅片管组件，所述裸钢管具有均质的钢的金相成分，且具有暴露的外表面，所述暴露的外表面无任何涂层、覆层、表面化学改性、浸渗、或其它的包含金属、合金，或含铝的成分的应用，所述铝翅片采用含铝钎焊填料金属和熔剂混合物直接钎焊至所述裸钢管上，所述熔剂混合物包括粉状铝熔剂和油基载体，其中，所述熔剂混合物中不使用水，所述裸钢管具有入口端和出口端，入口端与所述蒸汽入口分配总管流体连通，出口端与所述出口总管流体连通；
使蒸汽流过所述蒸汽入口分配总管；
通过每个裸钢管的所述入口端接收蒸汽；
在所述入口端和出口端之间的每个裸钢管中冷凝所述蒸汽；
使液化水冷凝液流过每个裸钢管的所述出口端；以及
将所述冷凝液收集到所述冷凝液出口总管内；
其中，翅片与裸钢管的连接在所述裸钢管上形成，不用首先在所述暴露的外表面上施加铝涂层或镀铝。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述一组铝翅片具有包括峰部和谷部的蜿蜒构型。
60.根据权利要求58所述的方法，其中所述裸钢管由不锈钢制成。
61.根据权利要求58所述的方法，其中所述裸钢管具有长方形横截面形状。
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