CN104654878A - 空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，包括：复合金属腔，其在两端具有开口部，并包括至少一对平整的导热部，条形翅片构件，其设置在所述一对导热部上，并将通过所述复合金属腔内部传递的热量散发到空气中，及一对箔状部件，其介入于所述复合金属腔和所述条形翅片构件之间；所述一对箔状部件包括：铝层，及焊剂涂层，其分别形成于与所述复合金属腔和所述条形翅片构件的相对的面上；所述复合金属腔和所述条形翅片构件通过钎焊工艺(brazing process)固定结合。

Description

空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管

技术领域

本发明涉及作为可适用于大规模发电设备等的空冷式冷却模块的核心部件的铝材质的蒸汽冷凝导热管。

背景技术

在核电厂或火力发电厂，以铀、石油、煤炭等作为燃料产生热量并利用该热量对循环于系统的水进行加热而产生蒸汽。所产生的蒸汽通过转动涡轮机产生电，而通过涡轮机的蒸汽经冷凝机冷却重新变成水。尤其是，在蒸汽循环发电方式中，用水冷却冷凝过程的水冷式需要大量的冷却水，因此，用于冷凝机的冷却水使用海水。因此，为了顺利供应及排出用作冷凝水的海水，一般设置在接近海岸的地方。

但是，用作冷却水的海水在经过发电厂的冷却系统的过程中变成加温的状态被排出。目前，从发电厂排出的加温状态的排出水以每小时数百吨的量排出至海中。排出至海中的加温状态的排出水可能引起通过升高海水的温度破坏海洋生态系统等环境问题。另外，在国土的大部分由陆地构成的国家中，因供应至蒸汽冷凝器的冷却水的量绝对不足，难以将水冷式冷凝机用作冷却系统。

考虑到上述问题，最近开发出使用空冷式冷凝机的发电设备广泛用于中国、美国等国家的海水供应不足的内陆地区的发电设备中。在使用上述空冷式冷凝机时，虽然较之现有的水冷式冷凝机存在设备的体积大的缺点，但因为可用于非海岸的内陆地区，因此，较之必需使用水冷式冷凝机的发电设备，可相对灵活地选择发电厂用地。另外，没有因冷凝水的流出入导致海水的温度上升引起的海洋污染，从而被视为环保发电设备，受到瞩目。

在上述空冷式冷凝机使用大量的导热管(tube)，而上述导热管根据其形状可分为SRC管(Single Row Condenser Tube)和MRG管(Multi RowGalvanized tube)导热管。

发电设备用蒸汽冷凝导热管具有在铝和钢层压材质的复合金属腔(cladtube)的两面钎焊铝条形翅片，进行接合的结构。发电设备用蒸汽冷凝导热管中，钎焊后铝的外部表面组织经氧化变性为氧化铝，因此，在空气中不会发生的一定限度以上的表面腐蚀。另外，与铝片融合的复合金属腔的外表面的与铝复合材料的界面因为是完全的金属熔融状态的结合组织，因此，没有腐蚀，热传递效果可以长期持续。

发电设备用蒸汽冷凝导热管截面，维持相对于容易形成蒸汽冷凝所需真空的圆形的小型(1"～2")导热管5～10倍以上的宽的截面，具有相对宽的截面积，容易快速去除作为不可凝气体(non-condensable gas)内部空气，从而初始设备启动运行快，且因较之截面小的导热管其冷凝水流量多，因此，在冬季运行时，具有不会发生冷凝水的内部结冰作用的优点。

另外，在作为传统的热交换机用导热管形式的MRG管导热管的情况下，在圆筒形导热管的外部用各种方法附着用于增加传染效果的冷却片。形成金属熔融结合的方法有同一种金属电阻焊接方式，而焊接的冷却片最接近导热管原来的效果，但为了具备适合于电阻焊接的冷却片的截面需增加冷却片，冷却片厚度也加大，而难以设置大量的冷却片。因此，导热面积的减少导致冷却效率的降低。

为解决上述问题，可以在导热管的表面嵌入(embedded)的方式插入冷却片制作而成，但在开始运行之后，暴露于大气中经过2～3个月之后，在不同金属之间的界面层发生腐蚀，急剧降低作为导热管的主要功能的热传递能力，从而导致设备本身的性能上的问题

到目前为止，国内外的空冷式热交换机的导热主要通过MRG管导热管完成，其原因是发电设备用蒸汽冷凝导热管耐压性能差，且相对于MRG管导热管其制作成本高昂。但是，在发电设备的冷凝设备中，真空度越高蒸汽冷凝越容易，而在发电设备的蒸汽冷凝导热管内部存在真空压差，因此，作为发电设备的冷凝设备用导热管，较之MRG管导热管，发电设备用蒸汽冷凝导热管的效果相对更好。

1990年代之后，尤其是，在欧美国家已开发使用的现有技术的发电设备用蒸汽冷凝导热管的情况下，因其落后的生产方式，铝片和复合金属腔的钎焊工艺中的不良率很高，成为增加产品单价的重要的因素。

在现有技术中，为钎焊复合金属腔和铝片，上下设置钢质的固定用框架并在按铝片、复合金属腔、铝片的顺序进行设置，接着在上述铝片和复合金属腔相对的部分涂布焊剂之后，用固定用钢丝或夹具(Jig)捆绑投入电加热炉。则在高温的电加热炉内部，因上述钢材质的固定用框架的自身重量，铝片被加压并融合于上述复合金属腔的上、下部表面。但是，若上述铝片部分加热过度或受过大的力，则出现上述铝片不仅融合于复合金属腔，还融合于框架的情况。此时，为分离铝片和框架而用焊炬等进行作业，则产品容易受损，甚至变成无法使用的状态。

另外，复合金属腔的材质由碳钢(carbon steel)和铝1050合金构成，而铝片为条形翅片，其材质为加工成在铝合金3003的表面露出作为Al-Si系合金的铝4XXX的铝合金。此时，铝4XXX是以硅(Si)作为主添加成分的非热处理合金，用作焊接材料，较之一般用于建材、车辆材料及各种材料的铝合金3003昂贵。

将相对高价的铝4XXX作为条形翅片的原因是，在上述复合金属腔和条形翅片钎焊结合时，使从条形翅片露出的铝合金4343或4045材质，在通过加热与复合金属腔在内部被钎焊的过程中，形成良好的填充物(filler)。但是，实际上形成填充物的铝4XXX部分只是整体条形片中复合金属腔和条形翅片接触的部分，其余部分无需使用铝合金4343或4045，从而在节省成本的方面需要进行改善。

发明内容

本发明的空冷式蒸气冷凝设备用蒸气冷凝导热管可节省材料费，提高生产产率。

本发明所要解决的技术问题不受所述技术课题的限制，而对于本领域技术人员而言，未被提及的其他技术课题可通过下面的内容变得明了。

根据本发明的一个实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，包括：复合金属腔，其在两端具有开口部，并包括至少一对平整的导热部；条形翅片构件，其设置在一对导热部上，并将通过复合金属腔内部传递的热量散发到空气中；及，一对箔状部件，其介入于复合金属腔和条形翅片构件之间；一对箔状部件包括：铝层，及焊剂涂层，其分别形成于与复合金属腔和条形翅片构件的相对的面上；复合金属腔和条形翅片构件通过钎焊工序(brazing process)固定结合。

复合金属腔还可以包括：第一部件，其构成主体；及第二部件，其设置于第一部件的露出面上；第一部件可由碳钢材质构成，第二部件可由铝材质构成。此时，第二部件可由纯度99.0％以上的纯铝材构成。

条形翅片构件可以是将板材以相同大小多次弯曲而成，而弯曲的面与复合金属腔接触。

条形翅片构件可以是Al-Mn系合金，以锰(Mn)为主添加成分，通过冷却加工，具备各种性质的非热处理合金。

条形翅片构件可以是硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)含量各为0.6％、0.7％、0.05～0.20％、1.0～1.5％、0.10％的铝合金(Aluminum Alloy)3003。

铝层可以是Al-Si系合金，可以是铝合金4XXX。

在本实施例的一个变形例中，铝层可以为硅(Si)、铜(Cu)的含量各为10.0％、4.0％的铝合金4343或硅(Si)含量为12.0％的铝合金4045。

焊剂涂层可以涂布于铝层的上下露出面上。

根据本发明的另一个实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，包括：复合金属腔，其两端具有开口部，并包括至少一对平整的导热部，条形翅片构件，其设置于一对导热部上，并将通过复合金属腔内部传递的热量散发到空气中；及膏状物层，其涂布于复合金属腔和条形翅片构件之间；膏状物层由焊剂物质和铝物质混合成胶状而成；复合金属腔和条形翅片构件能够通过钎焊工序(brazing process)固定结合。

复合金属腔可包括形成主体的第一部件；及设置于第一部件的露出面的第二部件。第一部件可以由碳钢质构成，第二部件可以由铝材质构成。此时，第二部件可由纯度99.0％以上的纯铝材质构成。

条形翅片构件可以是将板材以相同大小多次弯曲而成，而弯曲的面与复合金属腔接触。

条形翅片构件可以是Al-Mn系合金，是以锰(Mn)为主添加成分的通过冷却加工具备各种性质的非热处理合金。

条形翅片构件可以是硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)含量各为0.6％、0.7％、0.05～0.20％、1.0～1.5％、0.10％的铝合金(Aluminum Alloy)3003。

膏状物层是Al-Si系合金，可以包含铝合金4XXX。

根据该实施例的一个变形例，膏状物层可以包括具有铝88％、硅12％的含有量的合金4045，或具有铝87％、硅12.7％及其他元素构成的合金4047。

膏状物层可涂布于复合金属腔的导热部，也可以涂布于条形翅片构件的与导热部相对的面。

根据本发明，与铝复合金属腔结合的条形翅片构件的材质通常为，大量使用的单一轧制品，铝合金3003，而钎焊所需的铝合金4XXX系焊料由箔状部件或膏状物层构成，仅仅在与复合金属腔连接的部分上局部使用，从而大幅节省材料费。

另外，复合金属腔和条形翅片构件的钎焊所需的铝合金4XXX材料可以为箔状，介入于复合金属腔和条形翅片构件之间之后，在加热炉进行钎焊处理，因此，可省略单独涂布焊剂(flux)物质的工序，从而可减少工序。

另外，因可减少焊剂物质的使用量，所以可减少钎焊工艺中产生的污染物质的排放。即，在构成焊剂的成分中，KAlF₄+K₃AlF₆成分因蒸汽压大，在高温气氛下蒸发而维持分子状态，且与气氛中存在的水分(H₂O)反应(3KAlF₄+3H₂O→Al₂O₃+K₃AlF₆+6HF)而排放非常有毒的氢氟酸(HF)。即，因以气氛(atmosphere)而言内部空间整体为高温，因此，焊剂在高温下反应排放有毒气体(HF)。但是，因本实施例可最大限度地减少焊剂物质的使用，从而可减少污染物质的产生。

另外，设置于复合金属腔和条形翅片构件之间的连接部分的铝合金4032或4043材质的箔状部件或膏状物层可通过钎焊，形成35～50μm厚度的保护层，因此，在空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的运行中最大限度地减少腐蚀、风化等，从而提高产品的耐久性。

另外，箔状部件或膏状物层的形式的铝合金4343或4045材质的焊料从复合金属腔向条形翅片构件方向具有浸润性(wetting)，从而促使钎焊接头(brazing fillet)更厚更好地形成，从而提高钎焊强度，更有利于毛细管现象的形成，能够更好的实现产品的钎焊的整体均匀一致。

另外，因条形翅片构件由作为单一轧制品的铝合金3003材质构成，从而较之现有技术的通过铝合金3003材质和铝合金4343或4045材质的后处理工艺构成的情况，可减少10％以上的重量，从而确保空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的结构稳定性。

附图说明

图1为根据第一实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的立体图。

图2为图1的组装图。

图3为图2的A部分的放大剖面图。

图4为图2的B部分的放大剖面图。

图5为根据本发明的第二和第三实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管立体图。

图6为根据第二实施例的图5的组装图。

图7为图6的C部分放大截面图。

图8为根据第三实施例的图5的组装图。

图9为图8的D部分的放大剖面图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明实施例的构成及作用进行详细说明。在此过程中，为了简洁和明确的说明，附图所示的构件的大小或形状等有可能夸张表示。另外，从本发明的构成及作用出发，特别定义的术语，有可能根据使用者、执行者的意图或惯例，而有所不同。这些术语的定义须基于本说明书的全部内容，以符合本发明的技术领域，技术问题，技术方案和有益效果的方式，进行解释。

图1为根据第一实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的立体图，图2为图1的组装图，图3为图2的A部分的放大剖面图，图4为图2的B部分的放大剖面图。

如图1及图2所示，第一实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管可包括复合金属腔10、条形翅片构件20及箔状部件100。

复合金属腔10在两端具有开口部，并可包括至少一对的平整的导热部。优选地，所述复合金属腔10的材料由铝和碳钢复合(cladding)而成。根据这样的结构，可与利用铝材制作而成的条形翅片构件20通过钎焊作业良好地熔合，且因具备优秀的焊接性，可将大量的导热管与管板(tubesheet)同时进行焊接。如图所示，所述复合金属腔10的两端为环形，而在附图的上部及下部表面上，可形成平整的导热部。通过该平整的导热部，可与所述条形翅片构件20侧进行热输送和热接收。

如图3所示，根据本实施例，所述复合金属腔10可由第一部件11和第二部件12构成。此时，第一部件11为碳钢材质，而第二部件12由设置于所述第一部件11的露出面上的铝材构成，而且，如上所述地，可以复合而成。铝及其合金除用于航空航天工业或家用器皿之外，还广泛用于普通工业车辆、土木、建筑、造船、化学及食品等许多工业领域。因为在pH4.5～8.5的环境下，氧化膜可以保护母材，所以铝的耐蚀性好，但同时因离子化倾向大，在腐蚀环境下若与铁(Fe)、铜(Cu)、铅(Pb)等接触，则将严重腐蚀，尤其汞只要存在百万分之一(ppm，parts per million)单位，铝也将严重腐蚀。因为纯铝的强度低，所以，添加各种元素(Mn、Si、Mg、Cu、Zn、Cr等)，主要依靠析出硬化而提高铝的强度。铝没有磁性，并且较之一般碳钢，其热及电传导率大约高四倍左右，线性膨胀系数大约高两倍左右，因此，焊接性较差。

根据本实施例，所述第二部件12可由纯度99.0％以上的纯铝构成。最好，所述第二部件12可以是铝的纯度99.5％以上的铝合金1050。铝合金1050中可包含0.25％的硅(Si)、0.40％的铁(Fe)、0.05％的铜(Cu)、0.05％的锰(Mn)、0.05％的镁(Mg)、0.05％的锌(Zn)、0.03％的钛(Ti)。因该铝合金1050与纯铝接近，所以不仅耐蚀性好，光反射性及热传导性好，而且，虽然强度低，但具有焊接及成型加工容易的优点。

条形翅片构件(fin strip member)20起到冷却片的作用，设置在所述一对导热部上，并将通过所述复合金属腔10内部传递的热量散发到空气中。如图1及图2所示，条形翅片构件20是将平的板材以相同大小多次弯曲，从而形成褶皱形。如图2所示，此时，可以设置成弯曲的面与复合金属腔10的导热部接触。

上述散热片构件20可以是Al-Mn系合金，以锰(Mn)为主添加成分，通过冷却加工，而具备各种性质的非热处理合金。较佳地，所述条形翅片构件20可由硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)含量各为0.6％、0.7％、0.05～0.20％、1.0～1.5％、0.10％的铝合金(Aluminum Alloy)3003构成。铝合金3003是较之纯铝强度稍高，焊接性、耐蚀性及成型加工性较好的材料，可通过截面轧制等方法比较简单和低成本地进行生产。

箔状部件100介入于所述复合金属腔10和条形翅片构件20之间。根据本实施例，在形成于所述复合金属腔10上的一对导热部上，分别设置一对条形翅片构件20。因此，一对所述箔部件100也被设置，而介入于上述复合金属腔10和条形翅片构件20之间。

根据本实施例，所述箔状部件100可包括铝层110和焊剂涂层120，且安装于导热部上。

铝层110可以是Al-Si系合金中的，硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、镁(Mg)、锌(Zn)、铬(Cr)含量各为11.0～13.5％、1.0％、0.05～1.3％、0.8～1.3％、0.25％、0.10％的铝合金(Aluminum Alloy)4032。

或者，所述铝层110可以是Al-Si系合金中的，硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)，镁(Mg)、锌(Zn)、钛(Ti)含量各为4.5～6.0％、0.8％、0.05％、0.05％、0.10％、0.25％、0.20％的铝合金(Aluminum Alloy)4043。

焊剂涂层120可以在所述铝层110的上下露出面上涂布地形成，并且所述焊剂涂层120分别与复合金属腔10的导热面，条形翅片构件20的弯曲面接触。因此，若实施钎焊工艺(brazing process)，则所述焊剂涂层120将替代现有的焊剂起到的钎焊工序中的催化剂的作用。

钎焊定义是在450℃以上的条件下，在需要接合的母材(base metal)的熔点(melting point)以下，在不损伤母材的同时，用焊料和热接合两种母材的技术。即，利用具有450℃以上的液相线温度(liquidustemperature)的焊料并施加母材的固相线温度(solidus temperature)以下的热，接合两种母材的方法。

理想的钎焊是维持使钎焊焊料(brazing filler metal)融化并渗入至作为被接合对象的两种金属之间的最适合温度的钎焊，而且，还可以附加各种环境的特征

此时，浸润性(wetting)可以表示两种母材和焊料的亲和力程度，而渗入至两种母材的钎缝间隙(joint gap)的现象可称之为毛细管现象(capillary action)。此时，重力虽然会产生作用。但钎焊主要的基本原理是，加热母材之后加入焊料，则焊料由于浸润性，融化在两种母材上，并通过毛细管现象渗入两种母材之间。如果焊料与欲钎焊的母材的浸润性不好，则无法进行接合，而若钎缝间隙过大，则因焊料不能填满两种母材之间，从而形成不完全的接合。

一般而言，在进行钎焊时，若母材长时间放置于大气中或在加热时与空气中的氧气等结合形成氧化物等而处于惰性状态，则液态金属难以浸润。另外，在钎焊金属时，需使用焊剂或在还原性气氛或真空气氛中进行加热，以抑制氧化物的产生，保证焊料很好地浸润。之后，通过正确的毛细管现象，焊料顺利的渗入两种母材之间。尤其是，毛细管现象与欲钎焊的加工品的精度有很大的关联。即，若没有把产品设计成适合于钎焊，则不仅降低操作性，而且，将会成为增加成本，增加不良率的原因。即，在进行钎焊时，重力将自然地产生作用，而且，在组装产品时，也需要考虑到重力的作用之后进行组装。毛细管现象和重力对焊料的流动产生很大的影响，而浸润性与焊料的亲和力有很大的关系。

尤其是，当焊料融化时，浸润性的程度将成为判断有没有与母材的亲和力或判断焊剂物质或气氛(atmosphere)有没有起到应有的作用的尺度。为说明所述浸润性，可参考在固体的扁平的平面滴下液滴的情况。此时，忽略重力，也忽略固体、液体、气体的化学反应。

在此，若固体(母材)的表面张力用γSL表示，液体(焊料)的表面张力用γSU表示，固体界面的表面张力用γLV表示，则可用如下数学式表示。θ为接触角。

【数学式1】

$\cos \mathrm{\θ}=\frac{(\mathrm{\γSV}-\mathrm{\γSL})}{\mathrm{\γLV}}$

判断浸润性存在与否的界限可以是90度(θ角)。即，若角度小于90度，则存在浸润性，而若角度大于90度，则浸润性不存在。一般而言，大部分钎焊时的θ角为10～40度之间。这大部分取决于钎焊母材的钎缝间隙。

另外，毛细管现象是钎焊工艺中非常重要的物理现象。焊料的流动度取决于依照毛细管现象的力、粘度、熔融金属的密度、相对于重力的接合面的位置等。一般而言，抑制焊料的流动的粘度在熔融状态下与温度相关。

在此，温度越高对粘度的影响越大。

即，随着温度的上升，焊料的流动度增加。如上所述，毛细管现象是钎焊工艺中非常重要的物理现象，而这与钎缝间隙有密切的关系，与此同时，与焊料的种类、粘度、密度、相对于重力的接合面的位置、加热方法等也有密切的关系。

根据本实施例，与铝复合金属腔10结合的条形翅片构件20的材质通常为，大量使用的单一轧制品，铝合金3003，而钎焊所需的铝合金4XXX系焊料由箔状部件100提供，只在与复合金属腔10连接的部分上，局部使用，从而可大幅减少高价的铝合金4XXX系的使用量，大幅节省材料费。

尤其是，复合金属腔10和条形翅片构件20的钎焊所需的铝合金4XXX材料为薄薄的箔状(foil shape)，介入于复合金属腔10和条形翅片构件20之间，可以在加热炉进行钎焊处理，因此，省略单独涂布焊剂(flux)物质的工艺，从而可减少工序。

另外，因不使用额外的焊剂物质，从而可减少钎焊工艺中产生的污染物质的排放。在构成焊剂的成分中，KAlF₄+K₃AlF₆成分因蒸汽压大，在高温气氛下蒸发而维持分子状态，且与气氛中存在的水分(H₂O)反应(3KAlF₄+3H₂O→Al₂O₃+K₃AlF₆+6HF)而排放非常有毒的氢氟酸(HF)气体。即，原因是，整个加热炉内部空间的气氛(atmosphere)为高温，因此，焊剂在高温下反应，排放有毒气体(HF)。但是，根据本实施例，因为可减少焊剂物质的使用，所以可最大限度地减少这样的有毒物质的排放。

另外，设置于复合金属腔10和条形翅片构件20之间的连接部分的铝合金4343或4045材质的箔状部件100可通过钎焊，形成35～50μm厚度的保护层，所以，在空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的运行中，最大限度地减少腐蚀、风化等，从而提高产品的耐久性。

另外，因为箔状部件100的，由铝合金4032或4043材质构成的铝层110充当焊料(filler metal)，从复合金属腔10向条形翅片构件20方向形成浸润性(wetting)，所以钎焊接头(brazing fillet)较之现有技术能够更厚更好地形成，从而提高钎焊强度，更有利于毛细管现象的形成，能够更好实现钎焊均匀。。

另外，因条形翅片构件20的材质一般为铝合金3003，铝合金3003是单一轧制品，生产成本低，使用量大，从而较之通过原有的铝合金3003材质和铝合金4343或4045材质的后处理工艺构成的情况，可减少10％以上的重量，从而确保空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的结构稳定性。

图5为根据本发明的第二和第三实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管立体图，图6为根据第二实施例的图5的组装图，图7为图6的C部分放大截面图、图8为根据第三实施例的图5的组装图，图9为图8的D部分的放大剖面图。

如图5及图6所示，根据第二实施例的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管可包括复合金属腔10、条形翅片构件20及膏状物层200。

复合金属腔10及条形翅片构件20的结构与前述第一实施例相同，因此，在此不再赘述。

膏状物层200介入于所述复合金属腔10和条形翅片构件20之间。在所述复合金属腔10上可形成一对导热部，而在该处可以分别设置一对条形翅片构件20。因此，所述膏状物层200可涂布于所述复合金属腔10和条形翅片构件20的相对的面。

如图6及图7所示，根据第二实施例，所述膏状物层200分别涂布于复合金属腔10的导热面，而如图8及图9所示，根据第三实施例，所述膏状物层200可涂布于条形翅片构件20的弯曲面。另外，虽然未图示，但也可同时涂布于导热面和弯曲面。

膏状物层200可以由，铝材质的焊料金属(Brazing Filler material)和焊剂物质及胶粘剂混合成胶状而形成。铝材质可以包含，Al-Si系合金中的铝含量88％、硅含量12％的合金4045，也可以是铝含量87％、硅含量12.7％及其他元素构成的合金4047。

焊剂物质与所述铝材质按一定成分比例混合，所述膏状物层200分别与复合金属腔10的导热面和条形翅片构件20的弯曲面接触时，能够均匀分布。因此，在钎焊工序(brazing process)，则所述焊剂物质将替代原有的焊剂，发挥催化剂的作用。

根据本实施例，与铝复合金属腔10结合的条形翅片构件20的材质一般为铝合金3003，铝合金3003为单一轧制品，生产成本低，使用量大，而钎焊所需的铝合金4XXX系焊料由膏状物层200提供，仅仅在与复合金属腔10连接的部分上局部使用，从而可大幅减少相对高价的铝合金4XXX系的使用量，大幅节省材料费。

另外，因为在膏状物层200中混合铝材质和焊剂物质而使用，所以，较之单独涂布焊剂物质而进行钎焊工艺的情况，焊剂物质的使用量减少，从而可减少钎焊工艺中产生的污染物质的排放。在构成焊剂的成分中，KAlF₄+K₃AlF₆成分因蒸汽压大，在高温气氛下蒸发而维持分子状态，且与气氛中存在的水分(H₂O)反应(3KAlF₄+3H₂O→Al₂O₃+K₃AlF₆+6HF)而排放非常有毒的氢氟酸(HF)气体。即，因在整个加热炉内部空间气氛(atmosphere)为高温，因此，焊剂在高温下反应排放有毒气体(HF)。但是，因本实施例可大幅减少焊剂物质的使用，从而可减少污染物质的产生。

另外，涂布于复合金属腔10和条形翅片构件20之间的连接部分的铝合金4045或4047材质的膏状物层200可通过钎焊形成35～50μm厚度的保护层，因此，在空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的运行中最大限度地减少腐蚀、风化等，从而提高产品的耐久性。

另外，因为膏状物层200的由铝合金4045或4047材质构成的铝材质充当焊料(filler metal)，从复合金属腔10向条形翅片构件20方向形成浸润性(wetting)，所以钎焊接头(brazing fillet)较之现有技术能够更厚更好地形成，从而提高钎焊强度，更有利于毛细管现象的形成，能够更好实现钎焊的均匀。。

另外，因条形翅片构件20由可低价生产的作为单一轧制品的铝合金3003材质构成，从而较之现有技术的通过铝合金3003材质和铝合金4045或4047材质的后处理工艺构成的情况，可减少10％以上的重量，从而确保空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管的结构稳定性。

所述实施例仅用以说明本发明而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换。而在不脱离本发明的精神和范围内，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (25)

1.空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征在于，包括：

复合金属腔，其在两端具有开口部，并包括至少一对平整的导热部，

条形翅片构件，其设置在所述的一对导热部上，并将通过所述复合金属腔内部传递的热量散发到空气中，及

一对箔状部件，其介入于所述复合金属腔和所述条形翅片构件之间；

所述一对箔状部件包括：

铝层，及

焊剂涂层，其分别形成于所述复合金属腔和所述条形翅片构件的相对的面上；

所述复合金属腔和所述条形翅片构件通过钎焊工序固定结合。

2.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：上述所述复合金属腔还包括：第一部件，其构成主体；第二部件，其设置于所述第一部件的露出面上。

3.根据权利要求2所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述第一部件为碳钢材质，所述第二部件由铝材质构成。

4.根据权利要求3所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述第二部件由纯度99.0％以上的纯铝构成。

5.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述条形翅片构件是Al-Mn系合金，以锰Mn为主添加成分的通过冷却加工具备各种性质的非热处理合金。

6.根据权利要求5所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述条形翅片构件由硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)含量各为0.6％、0.7％、0.05～0.20％、1.0～1.5％、0.10％的铝合金3003构成。

7.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述条形翅片构件是将板材以相同大小多次弯曲而成，而所述弯曲的面与所述复合金属腔接触。

8.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述铝层是Al-Si系合金，是铝合金4XXX。

9.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述铝层是Al-Si系合金，是硅(Si)和铜(Cu)的含量各为10.0％、4.0％的铝合金4343。

10.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述铝层是Al-Si系合金，是硅(Si)含量为12.0％的铝合金4045。

11.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述铝层是Al-Si系合金，是硅(Si)含量为9.3～11.0％，铜的含量为3.3～4.7％，锰和铬的含量为0.15％以下的铝合金4154。

12.根据权利要求1所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述焊剂涂层涂布于所述铝层的上下露出面。

13.空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征在于，包括：

复合金属腔，其两端具有开口部，并包括至少一对平整的导热部；

条形翅片构件，其设置于所述一对导热部上，并将通过所述复合金属腔内部传递的热量散发到空气中，及

膏状物层，其涂布于所述复合金属腔和所述条形翅片构件之间；

所述膏状物层由焊剂物质和铝物质混合成胶状而成；所述复合金属腔和所述条形翅片构件通过钎焊工序固定结合。

14.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述复合金属腔包括形成主体的第一部件；及设置于所述第一部件的露出面的第二部件。

15.根据权利要求14所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述第一部件由碳钢材质构成，而所述第二部件由铝材质构成。

16.根据权利要求15所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述第二部件由纯度99.0％以上的纯铝构成。

17.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征在于：所述条形翅片构件是Al-Mn系合金，是以锰(Mn)为主添加成分的通过冷却加工具备各种性质的非热处理合金。

18.根据权利要求17所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述条形翅片构件由硅(Si)、铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)、锌(Zn)含量各为0.6％、0.7％、0.05～0.20％、1.0～1.5％、0.10％的铝合金3003构成。

19.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述条形翅片构件是将板材以相同大小多次弯曲而成，而所述弯曲的面与所述复合金属腔接触。

20.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述膏状物层是Al-Si系合金，包含铝合金4XXX。

21.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述膏状物层包含铝含量88％、硅含量12％的合金4045。

22.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述膏状物层包含铝含量87％、硅含量12.7％及其他元素构成的合金4047。

23.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述铝层是Al-Si系合金，是硅(Si)含量为9.3～11.0％，铜的含量为3.3～4.7％，锰和铬的含量为0.15％以下的铝合金4154。

24.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述膏状物层涂布于所述复合金属腔的导热部。

25.根据权利要求13所述的空冷式蒸汽冷凝设备用蒸汽冷凝导热管，其特征还在于：所述膏状物层涂布于所述条形翅片构件的与所述导热部相对的面。