專利名稱：翅片換熱管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱元件。尤其是涉及一種用于外側(cè)換熱介質(zhì)為空氣或其它氣體的翅片換熱管及其制造方法。主要使用在電站空氣冷卻凝汽器和石化空氣冷卻器等設(shè)備上。
背景技術(shù)：
翅片管是氣體換熱器(如空氣冷卻器等)的核心和關(guān)鍵元件，它的性能直接影響換熱器的性能和應(yīng)用。在目前使用的翅片管中，橢圓管套矩形翅片管、橢圓管繞鋼橢圓翅片管和圓管繞鋼翅片管較常見，廣泛應(yīng)用于電站和石化行業(yè)的空冷器、氣體換熱器等換熱設(shè)備上。這些翅片管的共同特點是，在經(jīng)過翅片和基管的裝配后，即把翅片套在或繞在基管上后，需經(jīng)過熱浸鋅處理。熱浸鍍鋅的作用(1)將鋅液滲入翅片和基管的間隙中，使二者焊成整體，減小基管與翅片之間傳熱的熱阻，提高換熱效率；(2)在基管外表面和翅片表面形成鍍鋅層，使換熱器管外側(cè)有較好的耐腐蝕性能，達(dá)到長期在惡劣環(huán)境下使用的目的。但是，由于翅片管的外表面積很大，在熱鍍鋅過程中消耗大量的金屬鋅。由于目前鋅資源供應(yīng)形勢非常嚴(yán)峻，鋅的價格急劇攀升，從06年1月到5月份鋅的價格已漲一倍，使熱鍍鋅的成本大大提高。根據(jù)預(yù)測，以后金屬鋅的價格走勢仍不斷地增高。由于鍍鋅過程中耗鋅的成本已占換熱元件總材料成本的主要部分，故此類換熱元件價格居高不下。另外，鍍鋅翅片換熱管耐熱性和耐腐蝕性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種原材料成本低、耐熱性和耐腐蝕性好的翅片換熱管及其制造方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種翅片換熱管，由基管、翅片或肋片組成，翅片或肋片串套或纏繞在基管，在基管與翅片或肋片之間的間隙中有焊接金屬層，在基管外表面和翅片或肋片表面有金屬鍍層，其特征在于所述焊接金屬層或金屬鍍層材質(zhì)為鋁或鋁合金。
本發(fā)明的制造方法是首先，將翅片或肋片串套或者纏繞在基管上，完成翅片管的裝配工序，再將裝配好的翅片管進(jìn)行脫脂除銹處理；然后，將凈化后的翅片管浸涂助鍍劑，使翅片或肋片表面形成完整的助鍍劑薄膜，保護(hù)翅片不受氧化污染；最后，將翅片管進(jìn)行預(yù)加熱后，先放入融熔鹽中進(jìn)行鹽浴處理，再放入鍍鍋內(nèi)浸在熔融鋁或鋁合金液中，這時翅片表面的助鍍劑膜自行熔化脫除露出清潔的鋼表面，鋁液潤濕翅片表面并滲入和充滿基管與翅片的間隙，把翅片管從鍍鍋中取出，緩慢冷卻后在翅片表面形成均勻連續(xù)的鍍鋁層，基管和翅片已焊接成一整體。
所述助鍍劑的成分是ZnCl、NaCl、NaF或KCl，助鍍劑的溫度控制在90℃以上，濃度為飽和濃度。
所述翅片管預(yù)加熱溫度不超過300℃。
所述融熔鹽成分是KCl、NaCl或NsF。
所述鋁液的溫度是700℃±20℃，浸鍍時，翅片管在鋁液中晃動。
本發(fā)明采用熱浸鍍鋁方法進(jìn)行翅片與基管的焊接和在翅片表面形成耐蝕鍍層，相對于目前使用的熱浸鍍鋅方法，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)尋求金屬鋅的替代材料，緩解了目前鋅資源緊缺的供需矛盾，大大降低換熱元件的生產(chǎn)成本。鋁是地球上最豐富的金屬元素，鋁元素在地殼中比鐵資源還多。鋁的市場價格已遠(yuǎn)低于鋅，而且由于鋁的比重小，在相同鍍層厚度的情況下，鋁的涂敷面積是鋅的2.6倍。
(2)優(yōu)良的耐熱性。本發(fā)明在450℃以下的溫度可長期使用，其耐熱性相當(dāng)于13Cr不銹鋼，比鍍鋅元件的最高使用溫度大大提高。
(3)優(yōu)異的耐腐蝕性。鍍鋁后的翅片有優(yōu)異的耐大氣腐蝕性，特別對含有SO2、H2S、NO2、CO2的大氣環(huán)境更具優(yōu)越性，資料介紹鋼材鍍鋁后耐腐蝕性是鍍鋅的5-9倍。鋼材鍍鋁后對硫化物的腐蝕，其耐蝕性能甚至超過高等級的不銹鋼。


圖1為本發(fā)明翅片換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中基管1，翅片或肋片2，表面鍍層3，焊接金屬層4。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明翅片換熱管及其制造方法，由基管1、翅片或肋片2組成?；?與翅片或肋片2裝配后通過熱浸鍍鋁或鋁合金的方法形成的翅片或肋片與基管之間的焊接金屬層4和翅片表面鍍層3。該方法的具體工藝步驟如下
a、將翅片肋片和基管裝配好。有兩種翅片管的裝配形式(1)將翅片一片片沖好后，通過機(jī)械或手工的方式把翅片串裝在換熱基管上(2)將長翅片通過機(jī)械的方式纏繞在基管上?；芸梢允菣E圓形、近似橢圓形或圓形的。裝配好的翅片管兩端部翅片需固定，防止翅片在隨后的工序和搬運(yùn)中位置變動。
b、對翅片管進(jìn)行前處理。即進(jìn)行脫脂除銹，流程包括堿洗—水洗—酸洗—水洗。
C、浸涂助鍍劑。助鍍劑的成分有ZnCl、NaCl、NaF、KCl等，助鍍劑的溫度控制在90℃以上，濃度為飽和濃度。
d、預(yù)熱處理?？蓪⒊崞茉趯Ｓ玫念A(yù)熱爐中預(yù)熱，溫度不超過300℃。
e、鹽浴處理。將翅片管放入融熔鹽中進(jìn)行處理，熔鹽成分KCl，NaCl，NsF，AlF等。
F、熱浸鍍鋁在鍍鋁鍋內(nèi)進(jìn)行，鋁液成分可以是純鋁，也可以是鋁合金。鋁液的溫度700℃左右。浸鍍時間為5-10分鐘，浸鍍時，翅片管在鋁液中需晃動，增強(qiáng)鋁液滲入翅片與基管間隙的能力。
d、緩慢冷卻。翅片從鍍鋁鍋中提出后，放入保溫爐中進(jìn)行緩慢冷卻，防止因冷卻過快引起較大的變形。
f、后處理。對熱浸鍍后的翅片管進(jìn)行鈍化處理。
權(quán)利要求
1.一種翅片換熱管，由基管(1)、翅片或肋片(2)組成，翅片或肋片(2)串套或纏繞在基管(1)，在基管(1)與翅片或肋片(2)之間的間隙中有焊接金屬層(4)，在基管(1)外表面和翅片或肋片(2)表面有金屬鍍層(3)，其特征在于所述焊接金屬層(4)或金屬鍍層(3)材質(zhì)為鋁或鋁合金。
2.一種如權(quán)利要求1所述的翅片換熱管的制造方法，其特征在于該方法包括以下工藝步驟首先，將翅片或肋片串套或者纏繞在基管上，完成翅片管的裝配工序，再將裝配好的翅片管進(jìn)行脫脂除銹處理；然后，將凈化后的翅片管浸涂助鍍劑，使翅片或肋片表面形成完整的助鍍劑薄膜；最后，將翅片管進(jìn)行預(yù)加熱后，先放入融熔鹽中進(jìn)行鹽浴處理，再放入鍍鍋內(nèi)浸在熔融鋁或鋁合金液中，這時翅片表面的助鍍劑膜自行熔化脫除露出清潔的鋼表面，鋁液潤濕翅片表面并滲入和充滿基管與翅片的間隙，把翅片管從鍍鍋中取出，緩慢冷卻后在翅片表面形成均勻連續(xù)的鍍鋁層，基管和翅片已焊接成一整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種翅片換熱管的制造方法，其特征在于所述助鍍劑的成分是ZnCl、NaCl、NaF或KCl。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種翅片換熱管的制造方法，其特征在于所述助鍍劑的溫度控制在90℃以上，濃度為飽和濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種翅片換熱管的制造方法，其特征在于所述翅片管預(yù)加熱溫度不超過300℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種翅片換熱管的制造方法，其特征在于所述融熔鹽成分是KCl、NaCl或NsF。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種翅片換熱管的制造方法，其特征在于所述鋁液的溫度是700℃±20℃，浸鍍時，翅片管在鋁液中晃動。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種翅片換熱管的制造方法，其特征在于翅片管在鋁液內(nèi)的浸鍍時間為5-10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種翅片換熱管及其制造方法，使用在電站空氣冷卻凝汽器和石化空氣冷卻器上。它由基管(1)、翅片或肋片(2)組成，并通過熱浸鍍鋁或鋁合金的方法使基管與翅片之間滲入鋁或鋁合金鍍液，冷卻后使基管和翅片焊接成一體，同時在翅片表面形成耐腐蝕的鋁或鋁合金鍍層(3)。相對于目前使用的熱浸鍍鋅方法，本發(fā)明尋求到了金屬鋅的替代材料，緩解了目前鋅資源緊缺的供需矛盾，大大降低換熱元件的生產(chǎn)成本。
文檔編號C23C30/00GK1904539SQ20061008521
公開日2007年1月31日 申請日期2006年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月5日
發(fā)明者江榮方, 薛海君 申請人:江蘇雙良空調(diào)設(shè)備股份有限公司