CN110653564A - 集流管及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集流管，该集流管为环形，其中，集流管的表面向外突出形成管接头，管接头的端部设置有孔。本发明还提供了一种集流管的加工方法，包括如下步骤：S1，形成多个子集流管；S2，在一部分子集流管上采用机加工的方式形成管接头；S3，将多个子集流管焊接连接形成环形集流管；S4，对焊接形成的环形集流管的焊缝进行密封性检测。本发明的集流管为具有与集流管一体成型的管接头，用于与其他管路连接或连通，具有连接可靠性高等优点；采用机加工的方式形成管接头，相比焊接方法，具有加工时间短、管接头性能好等优点。

Description

集流管及其加工方法

技术领域

本发明的实施例涉及热交换设备的管件，具有涉及一种集流管及其加工方法。

背景技术

钠-空气热交换器是事故余热排出系统的重要设备，其中，集流管和换热管是热交换器的重要组成部分。传统的热交换器中，集流管和换热管的连接方式为：首先在集流管上形成开孔，然后通过胀接、焊接或胀焊等方式将换热管和集流管开孔处进行连接；然而这种连接方式存在操作难度大、焊接接口处内部存在应力、密封性较差等缺点。而对于钠-空气热交换器而言，为避免钠发生泄漏而造成燃烧等较为严重的事故，必须保证集流管和换热管的连接处的可靠性，提高集流管和换热管焊接部位的密封性。

对于传统的集流管和换热管的连接方式，如公告号为CN 209214155 U的中国实用新型专利，公开了一种换热器，其中，在集流管的侧壁上向其内部采用冲压形成装配槽口，装配槽口带有朝向集流管内部的翻边，该翻边能够将换热管的端部卡住，从而使得换热管和集流管的相对位置在焊接之前保持恒定，而通过设置装配槽口，便于对换热管的组装进行导向，且增加了集流管和换热管的有效焊接面积。然而，采用此种连接方式，难以保证集流管和换热管焊接连接处的密封性。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个方面，本发明的实施例提供了一种集流管及其加工方法，该集流管为具有与集流管一体成型的管接头，其他管路能够通过管接头与集流管连接；且针对该集流管的加工方法，采用机加工的方式形成管接头，不同于一般的焊接方法。

根据本发明的一个方面，提供一种集流管，所述集流管为环形，其中，所述集流管的表面向外突出形成管接头，所述管接头端部设置有孔。

优选地，其他管路与所述管接头进行对接焊，使得其他管路与集流管连通。

根据本发明的另一个方面，提供一种集流管的加工方法，包括如下步骤：S1，形成多个子集流管；S2，在一部分子集流管上采用机加工的方式形成管接头；S3，将多个子集流管焊接连接形成环形集流管。

进一步地，在S1步骤中，还包括如下步骤：S11，对多个所述子集流管加热并使其弯曲；S12，对经过S11步骤处理的多个所述子集流管进行热处理；S13，对多个子集流管进行切削处理，使得处理后的多个子集流管的长度满足多个子集流管相连接成环形。

优选地，经过S11步骤处理的多个所述子集流管的椭圆度控制在5％以内。

进一步地，在S2步骤中，还包括如下步骤：S21，对所述管接头与所述子集流管连接处进行打磨处理，使得所述管接头与所述子集流管连接处之间圆滑过渡；S22，对所述管接头端面形成孔，所述孔用于与其他管路连接或焊接。

进一步地，集流管的加工方法，还包括步骤：S4，对焊接形成的所述环形集流管的焊缝进行密封性检测。

根据本发明的另一个方面，还提供一种集流管，所述集流管采用上述的加工方式制得。

根据本发明的另一个方面，还提供一种钠-空气热交换器，所述钠-空气热交换器包括上述制得的集流管。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果中的至少一个：

(1)本发明的集流管为具有与集流管一体成型的管接头，其他管路通过管接头与集流管连接，且采用对接焊的方式连接，可靠性高，能够提高连接部位的密封性；

(2)本发明的集流管加工方法，采用机加工的方式形成管接头，相比焊接方法，具有加工时间短、管接头连接可靠性高等优点；

(3)采用本发明的集流管用于钠-空气热交换器，能够有效加强集流管和换热管连接的可靠性，从而避免钠泄露造成安全事故，具有较高的实用价值。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1为根据本发明示例性实施例的集流管的剖面示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

参考图1，其示出了本发明的实施例的集流管100，集流管100为环形，其中，集流管100的表面向外突出形成管接头10，管接头10端部设置有孔。

集流管是常见热交换器或换热器的重要组件之一，用于传输冷却介质，其自身的结构不仅影响冷却介质的流通和传输效率，还会影响与其连接的其他管路之间的连通性。常见的集流管的形状多为直管形，而本发明将集流管的形状设置为环形，能够较大限度地节省其使用空间，使得当环形集流管与其他管路连接使用时，能够使各管路之间的布置空间大大减小，从而使组合这些管路的设备的结构更加紧凑。其中，该环形集流管的表面具有突起的接头，且接头的端部设置有孔。传统的集流管中，为实现与其他管路进行连接，其结构常见的有：在集流管表面开孔，通过开孔与其他管路连接；或者，在集流管表面二次加工形成管接头(该管接头并非是与集流管一体成型的)，通过管接头与其他管路连接。相比较地，本发明的集流管具有一体化的管接头，如图1所示，在环形集流管100的外圆周上具有突起形成的管接头10，管接头10的形状例如可以是方块状或圆柱体状，管接头10的数量可以是如图1所示的6个，且仅分布设置于环形集流管100的部分圆周上。可以理解的是，对于管接头的形状、数量以及位置分布等设计可以根据实际情况而设置。同时地，在管接头10的端部设置孔，通过开孔能够实现集流管与其他管路的连接并连通，从而实现管路之间的介质流通。

进一步地，当集流管与其他管路进行连接并连通时，采用对接焊的方式。对接焊即将焊件分别置于两夹紧装置之间，使其端面对准，在接触处通电加热进行焊接的方法，对接焊具有加热均匀、形成的焊缝接口质量好等优点，有利于提高集流管与其他管路连接的可靠性。

根据本发明实施方式的集流管的加工方法，包括如下步骤：S1，形成多个子集流管；S2，在一部分子集流管上采用机加工的方式形成管接头；S3，将多个子集流管焊接连接形成环形集流管。

基于集流管的环形结构，采用先加工形成多个子集流管，然后将多个子集流管连接形成环形集流管的方法。其中，在S1步骤中，对多个子集流管进行加工的方法包括：

S11，对多个子集流管加热并使其弯曲；例如采用中频加热设备对原直管进行加热，使其弯曲形成一定弧度；根据最后所要形成的环形结构，对各子集流管进行弯曲的弧度进行分配；

S12，对经过S11步骤处理的多个子集流管进行热处理；这里热处理的目的是消除应力等以使弯曲后的子集流管的材料性能不受损失，热处理的温度只要满足实施弯曲后的子集流管恢复其材料性能即可；

S13，对多个子集流管进行切削处理，使得处理后的多个子集流管的长度满足多个子集流管相连接成环形。

进一步地，在S2步骤中，在一部分子集流管上采用机加工的方式形成管接头；参考图1可知，环形集流管仅在部分圆周表面上具有管接头，因而对于其中一部分子集流管，只需进行如步骤S1的加工；而对于另一部分子集流管，需要进一步加工，例如采用机加工的方式，采用数控镗铣床对子集流管表面进行铣削，使其形成具有一定形状的管接头，可以根据管接头的数量和分布进行加工，且为了精确控制管接头的位置分布，可以利用数控机床的C轴旋转角度的功能(在车削中心增加C轴，可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工；利用C轴定位，从而实现对管接头位置控制加工)，以及配合使用相应的夹具来完成。

当然，上述实施方式并不是对本发明的限定，本领域技术人员也可以采用其他机加工方式在子集流管的表面形成管接头，管接头和子集流管一体形成。

在上述S2步骤中，还包括如下步骤：

S21，对管接头与子集流管连接处进行打磨处理，使得管接头与子集流管连接处之间圆滑过渡；例如，如图1所示，对管接头与子集流管连接处以及相邻管接头之间的过渡区域的表面进行打磨处理，消除一些多余的棱边棱角等，从而使得管接头与子集流管连接处之间圆滑过渡；

S22，对管接头端面形成孔，从而用于与其他管路连接或焊接；由于管接头是连通集流管和其他管路之间的通道，需要在管接头端面设置孔才能实现连通；孔的大小和数量依据各连接管路之间的配合使用来设置。对孔的加工例如可以采用钻床进行钻孔。

进一步地，在S3步骤中，将多个经过加工处理的子集流管焊接连接形成环形集流管；这里可以采用对接焊的方式对多个子集流管进行连接，也可以采用其他的方式。

进一步地，经过上述S3步骤之后，还可以进行S4步骤：对焊接形成的环形集流管的焊缝进行密封性检测；尽管环形集流管具有其自身的结构优势(减少使用空间)，由于其加工是由多个子集流管焊接形成的环形集流管，因而对焊缝连接处具有较高的要求，为保证良好的密封性，需要对焊缝进行密封性检测。

根据本发明实施方式的集流管的加工方法，在优选的实施例中，上述经过S11步骤处理的多个子集流管的椭圆度控制在5％以内；进一步地，

在S4步骤中，采用渗透检测或射线检测的方法；其中，当采用射线检测方法时，由于射线检测操作需要一定的空间，对多个子集流管焊接形成的焊缝的位置，要求焊缝与靠近管接头一端之间的距离大于150mm。

当采用上述机加工方法进行集流管加工时，相比在集流管表面采用焊接的方法形成管接头，在两种方法成本相差不大的情况下，该机加工方法具有加工时间短、管接头连接可靠性高等优点，因而便于推广使用。例如采用上述机加工方法制得的集流管，将其用于钠-空气热交换器时，能够有效地加强集流管和换热管连接的可靠性，从而避免钠泄露造成安全事故，因而有益于产生良好的经济和社会效益。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种集流管，所述集流管为环形，其中，所述集流管的表面向外突出形成管接头，所述管接头端部设置有孔。

2.根据权利要求1所述的集流管，其中，其他管路与所述管接头进行对接焊，使得其他管路与集流管连通。

3.一种集流管的加工方法，包括如下步骤：

S1，形成多个子集流管；

S2，在一部分子集流管上采用机加工的方式形成管接头；

S3，将多个子集流管焊接连接形成环形集流管。

4.根据权利要求3所述的加工方法，其中，

在S1步骤中，还包括如下步骤：

S11，对多个所述子集流管加热并使其弯曲；

S12，对经过S11步骤处理的多个所述子集流管进行热处理；

S13，对多个子集流管进行切削处理，使得处理后的多个子集流管的长度满足多个子集流管相连接成环形。

5.根据权利要求4所述的加工方法，其中，

经过S11步骤处理的多个所述子集流管的椭圆度控制在5％以内。

6.根据权利要求3所述的加工方法，其中，

在S2步骤中，还包括如下步骤：

S21，对所述管接头与所述子集流管连接处进行打磨处理，使得所述管接头与所述子集流管连接处之间圆滑过渡；

S22，对所述管接头端面形成孔，所述孔用于与其他管路连接或焊接。

7.根据权利要求3所述的加工方法，其中，还包括步骤：

S4，对焊接形成的所述环形集流管的焊缝进行密封性检测。

8.一种集流管，所述集流管由权利要求3-7任一项的加工方法制得。

9.一种钠-空气热交换器，其包括权利要求1或8所述的集流管。

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