PL120592B1 - Method of manufacturing flat heat exchangers in particular of metal sheetsz listovogo metalla - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia plaskich wymienników ciepla zwlaszcza z me¬ talowych blach z przynajmniej jednym kanalem, przez który przeplywa czynnik grzewczy lub chlo¬ dzacy. Plaskie wymienniki" ciepla przeznaczone sa w szczególnosci na -pokrycia dachowe sluzace- do równomiernego odbioru energii z otaczajacego sro¬ dowiska.Znane sa róznego rodzaju przegrody budowlane i dachy budynków sluzace do absorbowania tej energii.Znana jesit z wzoru uzytkowego RFN nr 7 540 889 metalowa plyta pokryciowa dachu i sciany czolo¬ we, w iktórej wykonuje sie zlobki pod przebiega¬ jace w nich rury dla czynnika cieplnego polaczone miedzy soba przez umieszczone z boku mostki.W konstrukcji to cieplo absorbowane jest przez scianke plyty w obszarze zlobka, a dalej przez scianke rury do czynnika cieplnego. W tej techno¬ logii miedzy rura, a zlobkiem pozostaje zwykle niewielka szczelina powietrzna stanowiaca prze¬ szkode w absorbowaniu ciepla. Wysoka przewod¬ nosc cieplna miedzi stanowi czynnik decydujacy na wykonanie zarówno plyty jak i rwy z mie¬ dzi.Plaskie kolektory wzglednie absorbery wytwa¬ rza sie poprzez nakladanie na wzór przebiegu kanalów na tasmie metalowej srodek zapobiegajacy strukturalnemu polaczeniu a nastepnie naklada sie na te tasme druga tasme, po czym obie tasmy 10 15 20 25 poddaje sie walcowaniu. W czasie walcowania miedzy dwoma tasmami zachodzi strukturalne. ich polaczenie ze soba w miejscach nie pokrytych srodkiem, podczas kiedy obszary pokryte srodkiem uniemozliwiajacym strukturalne polaczenie powie¬ rzchni blach stykajacych sie ze soba, zas po za¬ konczeniu platerowania powierzchnie stykajace sie ze soba poddaje sie rozdzieleniu. Niedogodnosc tego procesu stanowi bardzo wysoki koszt wytwarzania tych plyt, oraz ograniczony zakres stosowania do nielicznych metali. W szczególnosci zawalcowanie na zimno dwóch blach miedzianych jest praktycz¬ nie nierealne (opis patentowy St. Zjecln. Am. nr 3 667 266).Celem wynalazku jest mozliwie prosty i eko¬ nomiczny sposób wytwarzania zwlaszcza z miedzi lub jej stopów plaskiego wymiennika ciepla w po¬ staci blachy, z kanalami dla przeplywu czynnika grzejnego lub chlodzacego.W sposobie wytwarzania wymiennika wedlug wynalazku" przygotowuje sie blok metalowy z przy¬ najmniej jednym " otworem, zas w kazdy otwór lub otwory wprowadza sie srodek uniemozliwiajacy strukturalne polaczenie jego powierzchni, blok wprowadza sie do walcarki w kierunku przebiegu otworu lub otworów az do uzyskania koncowego wymiaru. Rozwalcowane na plasko otwory poddaje sie rozdzieleniu i nadaje sie im ksztalt owalny lub cylindryczny. 120 592120 592 Korzystne jest wytwarzanie blach wymienniko¬ wych wedlug wynalazku na konwencjonalnych wal¬ carkach pozwalajacych na wytwarzanie blach wy¬ miennikowych o duzej dlugosci. Przez to wymien¬ nik powstaje z jednorocznego materialu - co jest bardzo korzystne z punktu widzenia korozyjnego.Podwyzszona temperatura, niezbedna zwlaszcza przy platerowaniu blach, inie jest w tym sposobie wytwarzania konieczna. Jako material wyjsciowy stosowany jest blok metalowy z otworami, które sa odlewane z blokiem, albo sa w nim wytla¬ czane.Korzystnie wykonuje sie blok metalowy odle¬ wany w procesie ciaglym z jednym kanalem lub kanalami- ^wieiluiim*t W sposobie wedlug wyna- lalA*ft1otóa* i^Sdtolerancja i duza gladkoscia wiercic otwór lub Jtwory w bloku metalowym k na 2Ja^I^u#i«istariiie poddaje sie skórowaniu uJL iumm Ju&l"" Wl'Cll cfll o warstwa celem usuniecia w obróbce skrawaniem zgorzeliny. Obrobiona tak tasme poddaje sie ponownie walcowaniu na zimno na wymiar koncowy. Proces ten cechuje szczegól¬ nie duza ekonomicznosc przy czym uzyskuje sie produkt koncowy o metalicznie czystych powie¬ rzchniach.Pólfabrykat wymiennika ciepla jest wytwarzany o dowolnej dlugosci. Jest tez mozliwe ciecie wal-. cowanej tasmy miedzianej na odcinki o wymaganej dlugosci w tej samej operacji walcowania zim¬ nego. W koncu procesu kazdy wzdluznie zwalco- wany kanal rozdziela sie. Korzystnie po walco¬ waniu na zimno i rozdzieleniu kazdego kanalu, zwija sie blache w rulon. Zwiniecie jest mozliwe bez zdeformowania kanalów. Na miejscu montazu odwija sie potrzebny odcinek blachy z rulonu i odcina na wymagany wymiar.Blache miedziana korzystnie przed poddaniem walcowaniu na zimno poddaje sie wyzarzaniu zmiekczajacemu, które mozna prowadzic w tej samej operacji co walcowanie na zimno. Osiaga sie przez to tasme w stanie póltwardym.Wymiennik ciepla wytwarzany sposobem wedlug wynalazku, w wyniku zastosowanej technologii ma grubosc scianek w obszarze otworów mniejsza w porównaniu z pozostalymi grubosciami tasmy.W niektórych przypadkach zastosowan moze to byc szkodliwe i z tego wzgledu moze okazac sie korzystne zredukowanie grubosci scianek obsza¬ rów blachy lezacych obok otworów lub miedzy nimi, przez oddzielne walcowanie, przewaznie po¬ przecznie do kierunku otworów. Zmniejszenie gru¬ bosci scianek powinno wynosic przynajmniej 25%, korzystnie 50%.Jako srodek zapobiegajacy strukturalnemu po¬ laczeniu wewnetrznych scianek otworów przy wal¬ cowaniu stosuje sie przykladowo olej, talk, kwarc, wapno, grafit, siarczyn molibdenu, gliceryne i inne materialy, lub ich mieszaniny. Koncowe rozdzie¬ lenie zawalcowanych na plasko kanalów nie przed¬ stawia wiekszych trudnosci, przy czym róznej wielkosci cisnienia umozliwiaja osiagniecie róznych przekrojów poprzecznych kanalów. Przy wiekszych cisnieniach powstaja kanaly o przekroju cylindry¬ cznym, przy mniejszych kanaly owalne. 20 Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie blok przed poddaniem procesowi walcowania na zimno, fig. 2 — blacha -..a., z zawalcowanymi kanalami, fig. 3 — blacha z roz¬ dzielonymi sciankami zawalcowanych kanalów.Blok metalowy 1 (fig. 1) korzystnie z miedzi lub jej stopu, wytworzony jest w procesie odle¬ wania ciaglego. Blok 1 posiada kanaly 2 biegnace 10 w kierunku wzdluznym, które wykonane sa albo w procesie odlewania bloku, albo pózniej przykla¬ dowo za pomoca lasera. Szczególnie korzystne jest wykonanie kanalów 2 metoda obróbki wiórowej, przykladowo w procesie glebokiego wiercenia. Blok 15 metalu ma przykladowo wymiary gabarytowe o szerokosci 710 mm, grubosc 210 mm i dlugosc 5.000 mm.Kanaly 2 moga byc wykonane na wytaczarce z obu stron powierzchni czolowych. W kanaly 2 wprowadza sie nastepnie srodek zapobiegajacy strukturalnemu polaczeniu przykladowo talk, kwarc, wapno, siarczyn molibdenu, pyl grafitowy, gliceryna lub ich mieszaniny w takiej ilosci, aby wewnetrzne scianki kanalów zostaly calkowicie pokryte. Srodek ten powinien uniemozliwic pola¬ czenie sie wewnetrznych scianek kanalów 2 w ope¬ racji walcowania na goraco, w której grubosc bloku 1 zmniejsza sie z 210 do okolo 12 mm, przy czym nastepuje wydluzenie bloku. Kanaly 2, któ^ rych srednica wynosila przykladowo 25 mm, prze¬ ksztalcone sa w szczeUny 3 (fig. 2). Blok 1 miedziany walcuje sie w temperaturze 700°C, a nastepnie poddaje sie frezowaniu skórujacemu ze wszystkich stron w celu usuniecia zgorzeliny.Tak obrobiony blok poddaje sie walcowaniu na zimno, az do uzyskania koncowego wymiaru. Gru¬ bosc scianek gotowego plytowego wymiennika cie- ' pla nie powinna przekroczyc 1 mm.Bezposrednio przed ostatnim przepustem przez walce na zimno, blacha metalowa jest przeplywo¬ wo wyzarzona i w tej samej operacji odbywa sie ostatoii przepust przez walce. Uzyskuje sie przy tym blache w stanie póltwardym. Nastepnie jeden koniec szczeliny 3 jest rozdzielany trzpieniem. a drugi koniec zamykany. Do otwartego konca ka¬ nalu doprowadzany jest czynnik pod cisnieniem, przykladowo sprezone powietrze, które przy wy¬ starczajaco wysokim cisnieniu przeksztalca szcze¬ line 3 w kanal 4. Poprzeczny przekrój kanalu 4 w zaleznosci od wielkosci cisnienia jest okragly lub owalny. Przez zamocowanie przed rozdzieleniem mozna tez uzyskac kanal 4 ó przekroju pólkoli¬ stym. Rozdzielenie szczelin 3 moze byc przeprowa¬ dzone zarówno w pocietych blachach jak tez w ca- ,; 30 35 40 45 50 55 lej dlugiej tasmie.Zastrzezeinia patentowe 1. Sposób wytwarzania z metalowej blachy pla- 80 skiego wymiennika ciepla z przynajmniej jednym kanalem, przez który przeplywa czynnik grzewczy lub chlodzacy, w szczególnosci pokrycia dachowego sluzacego do równomiernego odbioru energii z ota¬ czajacego srodowiska, znamienny tym, ze przy- 65 gotowuje sie metalowy blok z przynajmniej je-. ¦»120 592 dnym kanalem, a w kazdy kanal wprowadza sie srodek uniemozliwiajacy strukturalne polaczenie scianek, przy czym blok wprowadza sie do walcar¬ ki w kierunku usytuowanego kanalu az do uzy¬ skania koncowego wymiaru, po czym kazdy roz- walcowany na plasko kanal rozdziela sie. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w odlanym w procesie ciaglym bloku wykonuje sie obróbke skrawaniem jeden lub wiecej kana¬ lów usytuowanych wzdluz bloku. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze blok metalowy z otworami wykonuje sie z miedzi a nastepnie kolejno walcuje sie na go- jaco, skóruje sie w obróbce skrawaniem dla usu¬ niecia zgorzeliny odlewniczej lub walcowniczej, 10 15 a nastepnie obrabiana tasme poddaje sie walco¬ waniu na zimno na koncowy wymiar. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zimno walcowana tasme miedziana w tej samej operacji walcowania na zimno poddaje sie cieciu na wymagane odcinki a nastepnie rozdziela sie scianki kazdego kanalu. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po walcowaniu na zimno kazdy kanal rozdziela sie a nastepnie blache miedziana zwija sie w rulon. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze blache miedziana przed ostatnim przepustem w procesie walcowania na zimno poddaje sie prze¬ plywowemu wyzarzaniu zmiekczajacemu, w ostat¬ nim przepuscie przez walce.Fig. 3 PL

Claims (6)

1. Zastrzezeinia patentowe 1. Sposób wytwarzania z metalowej blachy pla- 80 skiego wymiennika ciepla z przynajmniej jednym kanalem, przez który przeplywa czynnik grzewczy lub chlodzacy, w szczególnosci pokrycia dachowego sluzacego do równomiernego odbioru energii z ota¬ czajacego srodowiska, znamienny tym, ze przy- 65 gotowuje sie metalowy blok z przynajmniej je-. ¦»120 592 dnym kanalem, a w kazdy kanal wprowadza sie srodek uniemozliwiajacy strukturalne polaczenie scianek, przy czym blok wprowadza sie do walcar¬ ki w kierunku usytuowanego kanalu az do uzy¬ skania koncowego wymiaru, po czym kazdy roz- walcowany na plasko kanal rozdziela sie.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w odlanym w procesie ciaglym bloku wykonuje sie obróbke skrawaniem jeden lub wiecej kana¬ lów usytuowanych wzdluz bloku.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze blok metalowy z otworami wykonuje sie z miedzi a nastepnie kolejno walcuje sie na go- jaco, skóruje sie w obróbce skrawaniem dla usu¬ niecia zgorzeliny odlewniczej lub walcowniczej, 10 15 a nastepnie obrabiana tasme poddaje sie walco¬ waniu na zimno na koncowy wymiar.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zimno walcowana tasme miedziana w tej samej operacji walcowania na zimno poddaje sie cieciu na wymagane odcinki a nastepnie rozdziela sie scianki kazdego kanalu.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po walcowaniu na zimno kazdy kanal rozdziela sie a nastepnie blache miedziana zwija sie w rulon.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze blache miedziana przed ostatnim przepustem w procesie walcowania na zimno poddaje sie prze¬ plywowemu wyzarzaniu zmiekczajacemu, w ostat¬ nim przepuscie przez walce. Fig. 3 PL