CN113857288B - 一种高效换热管生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效换热管生产方法及设备,本发明之一种高效换热管生产方法,采用先用花纹轧辊轧制形成U形槽,然后再用镦型轧辊机构将U形槽压成开口两侧内凹形成开口窄,内部宽的凹槽结构并且通过间断辊轧的方法,形成轧制区和未轧制区,从而使得管材中部为有花纹的轧制区,两端为光滑的未轧制区,便于两端胀接,防止胀接不紧。本发明实现了换热管上凹槽的开口两侧内凹形成开口窄,内部宽的凹槽结构的轧制和可间断轧制的连续化生产,降低了生产成本,提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于换热管领域,尤其涉及一种高效换热管生产方法及设备。
背景技术
高效换热管相比于光面管具有更高的换热系数,因而在高换热需求的空冷、海水淡化和化工等领域具有巨大的应用前景。
而为了增加换热效率,人们研发了一种高效换热管如图1所示,其表面形成有C形槽,因此其在增加表面积的同时,由于齿槽的开口宽度小于底部宽度,这可以控制汽泡的体积,有利于形成连续的气泡柱,有利于进一步提高换热效率。
但是这种高效换热管由于开口处小于底部的宽度,因此通常的方法是采用模具铸造,导致生产效率低下。
此外,现有的高效换热管制作程序为:先制备管材,然后进行离线轧制;光面管制备后,转运到轧制生产线制备高效换热管。这就导致高效换热管的生产流程繁琐,生产效率低下。
再次,连续轧制的带材由于表面全部充满凹槽,在制备成换热管后与管板的胀接过程中由于管端凹槽的存在出现胀接不紧,或胀管器胀接头容易被凹槽损坏的问题,增加生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种种高效换热管生产方法及设备。本发明实现了换热管上凹槽的开口两侧内凹形成开口窄,内部宽的凹槽结构的轧制和可间断轧制的连续化生产,降低了生产成本,提高了生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明之一种高效换热管生产方法,包括如下步骤:
步骤一、将带材放置到高效换热管生产设备上;所述高效换热管生产设备沿带材行走方向依次安装有花纹轧辊机构1和镦型轧辊机构2;所述花纹轧辊机构1包括花纹轧辊11和第一光面轧辊12;所述镦型轧辊机构2包括光面镦型轧辊21和第二光面轧辊22;花纹轧辊11连接有第一升降机构,镦型轧辊机构2连接有第二升降机构;
步骤二、第一升降机构带动花纹轧辊11下降,带材被花纹轧辊11轧出凹槽,花纹轧辊11每轧制A mm,形成轧制区,然后第一升降机构带动花纹轧辊11上升,使得带材行进B mm形成未轧制区,第一升降机构循环升降,形成轧制区和未轧制区;
步骤三、轧制区经过光面镦型轧辊21时,第二升降机构带动光面镦型轧辊21下降,轧制区被光面镦型轧辊21镦压,使得凹槽的开口两侧内凹形成开口窄,内部宽的凹槽结构,当未轧制区经过光面镦型轧辊21区时,第二升降机构带动带动面镦型轧辊21上升;第二升降机构循环升降,对轧制区镦压;
步骤四、步骤二和步骤三循环进行,制得轧制区和未轧制区间隔设置的带材,且轧制区上凹槽形成开口窄,内部宽的凹槽结构。
进一步的改进,所述第一升降机构和第二升降机构的结构相同,可竖向滑动的滑块31,滑块31连接有升降装置32,配合升降装置32安装有位移传感器33,滑块31通过轴承34轴接有轧辊安装轴35。
进一步的改进,所述滑块31滑动安装在可滑动机架36上。
进一步的改进,所述升降装置32为气缸、油缸或丝杆机构。
进一步的改进,所述高效换热管的外径为9.52~50.8mm,壁厚范围为0.4~2.0mm。
进一步的改进,所述高效换热管生产设备前端安装有开卷机后端依次安装有导向结构、冷弯成型机组、焊接机组、定径机组、在线热处理炉、无损探伤和定尺切断机组。这样带材经开卷机放卷进入高效换热管生产设备轧制,然后在经过冷弯成型机组弯曲成管状,焊接机组焊接缝隙,定径机组进行定径,在经过在线热处理炉的热处理以及无损探伤监测合格后,经过定尺切断机组,自未轧制区中部切断,从而的到来两端光滑,中部为凹槽的换热管,并且由于换热管两端光滑,其便于与管板的胀接,不易漏气。
进一步的改进,所述带材包括不锈钢带材、钛带材、钛合金带材、铝带材、铝合金带材、铜带材和铜合金带材。
本发明之一种高效换热管生产设备,包括机架,所述机架上沿带材行走方向依次安装有花纹轧辊机构1和镦型轧辊机构2;所述花纹轧辊机构1包括花纹轧辊11和第一光面轧辊12;所述镦型轧辊机构2包括光面镦型轧辊21和第二光面轧辊22;花纹轧辊11连接有第一升降机构,镦型轧辊机构2连接有第二升降机构。
进一步的改进,所述第一升降机构和第二升降机构的结构相同,可竖向滑动的滑块31,滑块31连接有升降装置32,配合升降装置32安装有位移传感器33,滑块31通过轴承34轴接有轧辊安装轴35。
进一步的改进,所述滑块31滑动安装在可滑动机架36上;所述升降装置32为气缸、油缸或丝杆机构。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明采用先用花纹轧辊轧制形成U形槽,然后再用镦型轧辊机构将U形槽压成开口两侧内凹形成开口窄,内部宽的凹槽结构,从而提供了一种高效换热管的制作方法,提高了其生产效率降低了成本。
2.本发明通过间断辊轧的方法,形成轧制区和未轧制区,从而使得换热管中部为有花纹的轧制区,两端为光滑的未轧制区,便于两端与管板胀接,防止胀接不紧。
3.本发明能够实现高效换热管的自动化连续生产;同时,高效换热管的花纹形式可调,花纹深度可以通过升降装置控制,可以生产不同换热效率的高效换热管,以满足不同换热工况的高效换热管需求,同时显著降低高效换热管的生产成本,促进其在空冷、海水淡化和化工等多个领域的推广使用。
4.本发明公开了一种实现上述功能的自动化生产设备。
附图说明
图1为开口窄,内部宽的凹槽结构的结构示意图。
图2为花纹轧辊机构的结构示意图;
图3为镦型轧辊机构的结构示意图;
图4为形成外花纹的换热管结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
参照附图1-3,将花纹轧辊和光面镦型轧辊分别安装在可滑动轴上,将光面轧辊安装在固定轴上,在上述生产工艺下,轧制29.7mm宽度,0.5mm厚度的带材,通过控制轧花和成型驱动电机转速,在3m/min的生产速度下制得齿高为0.15mm,内花纹数量为40头/英寸的C形的内花纹高效换热管。通过该工艺方法的实施,内花纹高效换热管的生产成本降低2万元/吨,生产效率提升20%。
实施例2
将花纹轧辊和光面镦型轧辊分别安装在可滑动轴上,将光面轧辊安装在固定轴上,在上述生产工艺下,轧制48.8mm宽度,0.9mm厚度的带材,通过控制轧花和成型驱动电机转速,在2.5m/min的生产速度下制得齿高为0.2mm,,螺纹数量为45头/英寸的C形内花纹高效换热管。通过该工艺方法的实施,交叉齿内花纹高效换热管的生产成本降低2.3万元/吨,生产效率提升20%。
实施例3
将花纹轧辊和光面镦型轧辊分别安装在可滑动轴上,将光面轧辊安装在固定轴上,在上述生产工艺下,轧制59.0mm宽度,0.7mm厚度的带材,通过控制轧花和成型驱动电机转速,在3m/min的生产速度下制得齿高为0.16mm,外花纹数量为40头/英寸的C形外花纹高效换热管。通过该工艺方法的实施,外花纹高效换热管的生产成本降低3万元/吨,生产效率提升20%。
如图4所示,本发明也可以生产外花纹的换热管。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但并不仅仅限于说明书和实施方案中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里所示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种高效换热管生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、将带材放置到高效换热管生产设备上;所述高效换热管生产设备沿带材行走方向依次安装有花纹轧辊机构(1)和镦型轧辊机构(2);所述花纹轧辊机构(1)包括花纹轧辊(11)和第一光面轧辊(12);所述镦型轧辊机构(2)包括光面镦型轧辊(21)和第二光面轧辊(22);花纹轧辊(11)连接有第一升降机构,镦型轧辊机构(2)连接有第二升降机构;
步骤二、第一升降机构带动花纹轧辊(11)下降,带材被花纹轧辊(11)轧出凹槽,花纹轧辊(11)每轧制A mm,形成轧制区,然后第一升降机构带动花纹轧辊(11)上升,使得带材行进B mm形成未轧制区,第一升降机构循环升降,形成轧制区和未轧制区;
步骤三、轧制区经过光面镦型轧辊(21)时,第二升降机构带动光面镦型轧辊(21)下降,轧制区被光面镦型轧辊(21)镦压,使得凹槽的开口两侧内凹形成开口窄,内部宽的凹槽结构,当未轧制区经过光面镦型轧辊(21)区时,第二升降机构带动带动面镦型轧辊(21)上升;第二升降机构循环升降,对轧制区镦压;
步骤四、步骤二和步骤三循环进行,制得轧制区和未轧制区间隔设置的带材,且轧制区上凹槽形成开口窄,内部宽的凹槽结构。
2.如权利要求1所述的高效换热管生产方法,其特征在于,所述第一升降机构和第二升降机构的结构相同,可竖向滑动的滑块(31), 滑块(31)连接有升降装置(32),配合升降装置(32)安装有位移传感器(33),滑块(31)通过轴承(34)轴接有轧辊安装轴(35)。
3.如权利要求2所述的高效换热管生产方法,其特征在于,所述滑块(31)滑动安装在可滑动机架(36)上。
4.如权利要求2所述的高效换热管生产方法,其特征在于,所述升降装置(32)为气缸、油缸或丝杆机构。
5.如权利要求1或2所述的高效换热管生产方法,其特征在于,所述高效换热管的外径为9.52~50.8mm,壁厚范围为0.4~2.0mm。
6.如权利要求1或2所述的高效换热管生产方法,其特征在于,所述高效换热管生产设备前端安装有开卷机后端依次安装有导向结构、冷弯成型机组、焊接机组、定径机组、在线热处理炉、无损探伤和定尺切断机组。
7.如权利要求1或2所述的高效换热管生产方法,其特征在于,所述带材为不锈钢带材、钛带材、钛合金带材、铝带材、铝合金带材、铜带材或铜合金带材。
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