RU155360U1

RU155360U1 - COMPRESSING DEVICE FOR SOLDERING A LAMINATE-RIBBED HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: RU155360U1
Application number: RU2014149624/02U
Authority: RU
Inventors: Федор Леонидович Конопелько; Александр Юрьевич Кузнецов; Андрей Анатольевич Врагов; Михаил Юрьевич Макаров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника"
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2015-10-10

Abstract

1. Сжимающее устройство для пластинчато-ребристого теплообменника при нагреве под пайку, содержащее нажимные плиты, отличающееся тем, что оно снабжено стяжками для соединения нажимных плит и дополнительными фиксирующими элементами, установленными поверх нажимных плит с их наружной стороны с обеспечиванием зазора для минимального теплового контакта.2. Сжимающее устройство по п. 1, отличающееся тем, что нажимные плиты выполнены профилированной и/или коробчатой формы из листового материала.1. A compression device for a plate-fin heat exchanger when heated by soldering, containing pressure plates, characterized in that it is equipped with couplers for connecting the pressure plates and additional locking elements mounted on top of the pressure plates on their outer side, providing a clearance for minimal thermal contact. 2. A compression device according to claim 1, characterized in that the pressure plates are made of profiled and / or box-shaped from sheet material.

Description

Полезная модель относится к области пайки а именно, к устройствам, обеспечивающим процесс пайки длинномерных пластинчато-ребристых теплообменников и может быть применена при пайке любых длинномерных изделий.The utility model relates to the field of soldering, namely, to devices that provide a soldering process for long plate-fin heat exchangers and can be used for soldering any long products.

Известно устройство, применяемое для осуществления способа пайки под давлением, содержащее нажимные плиты, соединяющие их стяжки и промежуточные элементы из эластичного материала, например, резины, патент SU 361025 «Способ пайки под давлением», МПК B23K 1/04, дата публикации 07.12.1972 г. Данное устройство обеспечивает равномерное распределение нагрузки на сжимаемые при пайке детали и компенсирует различие термических расширений паяемых деталей и нажимных плит.A device known for implementing the method of pressure soldering, comprising pressure plates connecting their ties and intermediate elements of elastic material, for example rubber, patent SU 361025 "Method of pressure soldering", IPC B23K 1/04, publication date 12/07/1972 d. This device provides a uniform distribution of the load on the parts that are compressible during soldering and compensates for the difference in thermal expansions of the soldered parts and pressure plates.

Недостатком данного устройства является узкий температурный интервал его работы, что связано с низкой термостойкостью известных в технике пластических материалов.The disadvantage of this device is the narrow temperature range of its operation, which is associated with low heat resistance of plastic materials known in the art.

Известно также устройство для сдавливания плоских деталей при нагреве под пайку, содержащее нажимные плиты с соединяющими их стяжками, патент SU 657939 «Устройство для сдавливания плоских деталей при нагреве», МПК B23K 19/00, дата публикации 25.04.1979 г. Для снижения напряжений в контакте «паяемое изделие - нажимная плита», плиты изготавливают из материала с коэффициентом линейного теплового расширения близким к коэффициенту линейного теплового расширения материала паяемых деталей и снабжают прижимами.Also known is a device for squeezing flat parts when heated by soldering, containing pressure plates with couplers connecting them, patent SU 657939 "Device for squeezing flat parts when heated", IPC B23K 19/00, publication date 04/25/1979, To reduce stress in contact "soldered product - pressure plate", the plates are made of material with a coefficient of linear thermal expansion close to the coefficient of linear thermal expansion of the material of the soldered parts and equipped with clamps.

Недостатком данного устройства является его ограниченное применение, т.к. оно позволяет исключить деформацию деталей только малого размера, до 600 мм.The disadvantage of this device is its limited use, because it eliminates the deformation of parts of only a small size, up to 600 mm.

Однако, при пайке длинномерных изделий, сами нажимные плиты подвержены деформации из-за их неравномерного прогрева с разных сторон. Сторона нажимной плиты, прилегающая к сжимаемым длинномерным изделиям и противоположная сторона этой нажимной плиты по-разному воспринимают подводимое тепло при нагреве и по-разному отдают тепло при охлаждении. В процессе нагрева при пайке наружная сторона плиты нагревается быстрее и изгибается в сторону, противоположную от сжимаемых длинномерных изделий, а при охлаждении после пайки наружная сторона плиты остывает быстрее и плита прогибается в сторону паяемых длинномерных изделий, что приводит к нежелательной деформации самих паяемых изделий. Этот эффект играет незначительную роль при выполнении нажимных плит из сплошного металла. Однако, в таком случае велика их теплоемкость и расход материала. Это приводит к резкому удлинению процессов нагрева и охлаждения, к дополнительному расходу энергии, что значительно снижает эффективность процесса пайки.However, when soldering long products, the pressure plates themselves are subject to deformation due to their uneven heating from different sides. The side of the pressure plate adjacent to the compressible long products and the opposite side of this pressure plate perceive heat input differently when heated and give heat differently when cooled. In the process of heating during soldering, the outer side of the plate heats up faster and bends to the side opposite from compressible long products, and when cooling after soldering, the external side of the plate cools faster and the plate bends towards the brazed long products, which leads to undesirable deformation of the soldered products themselves. This effect plays an insignificant role when performing solid metal pressure plates. However, in this case, their heat capacity and material consumption are high. This leads to a sharp lengthening of the heating and cooling processes, to an additional energy consumption, which significantly reduces the efficiency of the soldering process.

Цель заявляемой полезной модели - исключение деформации длинномерных изделий при их пайке, повышение эффективности процесса пайки.The purpose of the claimed utility model is the exclusion of deformation of long products during their soldering, increasing the efficiency of the soldering process.

Поставленная цель достигается в сжимающем устройстве для пайки пластинчато-ребристого теплообменника, содержащем нажимные плиты и соединяющие их стяжки, в котором нажимные плиты снабжены дополнительными фиксирующими элементами, установленными поверх них с их наружной стороны с зазором для обеспечения минимального теплового контакта. Нажимные плиты выполнены профилированной и\или коробчатой формы из листового материала.This goal is achieved in a compression device for soldering a plate-fin heat exchanger containing pressure plates and couplers connecting them, in which pressure plates are equipped with additional locking elements installed on top of them from the outside with a gap to ensure minimal thermal contact. The pressure plates are made of profiled and / or box-shaped from sheet material.

Полезная модель иллюстрируется рисунком фиг. 1, на котором показан в поперечном разрезе паяемый пластинчато-ребристый теплообменник с сжимающим устройством, где:The utility model is illustrated in the drawing of FIG. 1, which shows in cross section a brazed plate-fin heat exchanger with a compression device, where:

1 - пластинчато-ребристый теплообменник,1 - plate-fin heat exchanger,

2 - нажимная плита,2 - pressure plate

3 - стяжка,3 - screed

4 - фиксирующий элемент.4 - fixing element.

Сжимающее устройство для пайки пластинчато-ребристого теплообменника 1 содержит нажимные плиты 2 и соединяющие их стяжки 3. Нажимные плиты 2 снабжены дополнительными фиксирующими элементами 4, установленными с наружных сторон плит 2 с гарантированным зазором.The compression device for brazing the plate-fin heat exchanger 1 contains pressure plates 2 and couplers 3 connecting them. Pressure plates 2 are provided with additional locking elements 4 mounted on the outside of the plates 2 with a guaranteed clearance.

Сжимающее устройство для пайки пластинчато-ребристого теплообменника работает следующим образом. На одной из нажимных плит собирают под пайку пластинчато-ребристый теплообменник 1, располагая его между нажимными плитами 2, на которых установлены и закреплены дополнительные элементы 4, выполненные, например, из алюминиевого листа АМц толщиной 2,5 мм. Дополнительные элементы повторяют наружную форму нажимных плит и закреплены на них на расстоянии 1÷5 мм, обеспечивая гарантированный зазор для минимального теплового контакта. Нажимные плиты стягивают стяжками 3, например, но не ограничиваясь этим, шпильками. Далее, для осуществления процесса пайки, всю сборку размещают в камере печи, где осуществляют нагрев до температуры пайки 600÷620°C и последующее охлаждение. Дополнительные фиксирующие элементы 4 снижают или полностью исключают опережающий нагрев наружных сторон плит при нагреве и опережающее охлаждение наружных сторон плит при охлаждении, что исключает искривление плит и, следовательно, неравномерную деформацию паяемых изделий.A compression device for soldering a plate-fin heat exchanger operates as follows. A plate-fin heat exchanger 1 is assembled for soldering on one of the pressure plates, placing it between the pressure plates 2, on which additional elements 4 are mounted and fixed, made, for example, of aluminum sheet 2.5 mm thick. Additional elements repeat the external shape of the pressure plates and are fixed on them at a distance of 1 ÷ 5 mm, providing a guaranteed gap for minimal thermal contact. The pressure plates are pulled together with ties 3, for example, but not limited to studs. Further, to carry out the soldering process, the entire assembly is placed in a furnace chamber, where it is heated to a soldering temperature of 600–620 ° C and then cooled. Additional fixing elements 4 reduce or completely eliminate the advanced heating of the outer sides of the plates during heating and the advanced cooling of the outer sides of the plates during cooling, which eliminates the curvature of the plates and, consequently, uneven deformation of the brazed products.

Нажимные плиты выполнены профилированной и/или коробчатой формы из листового материала. В процессе экспериментальной пайки длинномерного пластинчато-ребристого теплообменника доказана эффективность снабжения дополнительными элементами плит профилированной или коробчатой конструкции, в которых «внутренняя» и «наружная» стороны разделены промежутком.The pressure plates are made of profiled and / or box-shaped from sheet material. In the process of experimental soldering of a long plate-fin heat exchanger, the efficiency of supplying additional elements to plates of a profiled or box-shaped structure, in which the “inner” and “outer” sides are separated by a gap, is proved.

Данное сжимающее устройство для пайки пластинчато-ребристого теплообменника было изготовлено и испытано при пайке алюминиевых пластинчато-ребристых теплообменников с габаритными размерами 132×800×1200 мм. При пайке с использованием данного сжимающего устройства без дополнительных элементов алюминиевые теплообменники продавливались нажимными плитами на 4÷5 мм. При использовании нажимных плит с дополнительными фиксирующими элементами продавливания не наблюдалось.This compression device for brazing a plate-fin heat exchanger was manufactured and tested when brazing aluminum plate-fin heat exchangers with overall dimensions of 132 × 800 × 1200 mm. When soldering using this compression device without additional elements, aluminum heat exchangers were pressed by pressure plates by 4–5 mm. When using pressure plates with additional locking elements, no bursting was observed.

Таким образом, используя в конструкции сжимающего устройства для пайки пластинчато-ребристого теплообменника фиксирующие элементы, установленные поверх нажимных плит с их наружной стороны и обеспечивая гарантированный зазор для минимального теплового контакта, гарантированно исключают деформацию длинномерных изделий при их пайке, соответственно, повышая эффективность самого процесса пайки.Thus, using the fixing elements mounted on the outside of the pressure plates in the compression device for brazing the plate-fin heat exchanger and providing a guaranteed gap for minimal thermal contact, they guarantee the deformation of long products during their soldering, respectively, increasing the efficiency of the soldering process itself .

Claims

1. A compression device for a plate-fin heat exchanger during soldering heating, comprising pressure plates, characterized in that it is equipped with couplers for connecting the pressure plates and additional fixing elements mounted on the outside of the pressure plates to provide a clearance for minimal thermal contact.

2. The compression device according to claim 1, characterized in that the pressure plates are made of profiled and / or box-shaped from sheet material.