本技術(shù)涉及板翅式換熱器,特別涉及一種高壓翅片及使用其的板翅式換熱器。
背景技術(shù):
1、板翅式換熱器是一種換熱效率高、體積小、重量輕的換熱器,目前在工程機(jī)械、通用機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)車等行業(yè),板翅式換熱器被廣泛的應(yīng)用于各種油、水、氣體的加熱器和或冷卻器。比如:鋁制板翅式換熱器廣泛應(yīng)用于空分設(shè)備的換熱器;石油化工的乙烯裝置、合成氨裝置、天然氣液化(lng)與分離等裝置中;用于深低溫的氫、氦、制冷、液化設(shè)備中;用于制冷和空調(diào)領(lǐng)域;用于汽車和航空航天工業(yè)?,F(xiàn)有板翅式換熱器技術(shù),可參見技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《nb/t47006—2019鋁制板翅式換熱器》,現(xiàn)有板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)可參考圖1所示。
2、在鋁制板翅式換熱器中,核心結(jié)構(gòu)件是翅片——換熱片和導(dǎo)流片,它即是起換熱作用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,也是決定換熱器承壓能力的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件,其結(jié)構(gòu)對換熱器的效能,承壓性能及釬焊工藝性能均有重大影響。
3、傳統(tǒng)鋁制板翅式換熱器中的翅片多為采用沖制翅片或折制翅片,傳統(tǒng)沖制翅片或折制翅片的承壓大致在10mpa以下。采用沖制翅片或折制翅片,其形狀可參考圖2、圖3所示,這種翅片有兩個缺點(diǎn)難以避免:其中一個是某些部位出現(xiàn)翅片材料厚度的減薄、使得翅片的承載拉力降低(如圖2所示);另外一個是當(dāng)需要增加承壓性能時,需要增加翅片厚度,當(dāng)翅片厚度增加時沖制(或折制)的圓角增大,圓角增大后為了保證釬焊后的強(qiáng)度就要增加釬料量,如圖4、圖5所示,規(guī)格為鋁箔?t0.5,63.5p1005,理想化的翅片要釬焊飽滿(釬料浸潤到圓滑起點(diǎn))需要釬料層厚度0.27;對于有些翅片在沖制時,翅尖沖平會減薄0.1mm,與理想化翅片的需要量相近,高低不平的翅片對釬料的需要量更高,而釬料量的增加又使得釬焊縫容易產(chǎn)生夾渣、氣孔以及更厚的脆硬共晶硅層等缺陷,產(chǎn)生了氣孔(如圖6所示),產(chǎn)生了夾渣(如圖7所示),共晶硅層開裂(如圖9所示)。由于這些缺陷的存在,在試驗(yàn)過程中報破件都在釬焊縫上拉開(如圖8所示),由此項(xiàng)結(jié)果可知,由于現(xiàn)有翅片所存在的這些難以克服的問題,在一些對承壓能力要求相對較高的場合,傳統(tǒng)鋁制板翅式換熱器中所使用的翅片均不符合使用要求。
4、有鑒于此,如何解決現(xiàn)有傳統(tǒng)鋁制板翅式換熱器中所使用的翅片存在釬料需求大、容易在釬焊縫產(chǎn)生了氣孔夾渣、平面度誤差大、承壓能力不夠等問題,便成為本實(shí)用新型所要研究解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓翅片及使用其的板翅式換熱器。
2、為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的第一方面提出了一種高壓翅片,所述高壓翅片包括采用熱擠壓工藝制造成形的上下對稱的h型翅片結(jié)構(gòu),所述h型翅片結(jié)構(gòu)具有基體和翅片,所述基體位于h型翅片結(jié)構(gòu)的高度中心,多個所述翅片等間距、上下對稱設(shè)置在所述基體的兩側(cè),所述翅片具有翅尖和翅根,所述翅尖處設(shè)置第一倒圓,所述翅根處設(shè)置第二倒圓。
3、為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型的第二方面提出了一種板翅式換熱器,所述板翅式換熱器使用第一方面所述的高壓翅片。
4、本實(shí)用新型的有關(guān)內(nèi)容解釋如下:
5、1.通過本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的實(shí)施,通過采用熱擠壓工藝制造成形的上下對稱的h型翅片結(jié)構(gòu),有利于減小成形過程中的直線度及平面度誤差,有利于減少釬焊工藝過程中釬料需求量,利于減少翅片及隔板的熔蝕,利于減少釬縫中脆硬共晶硅相,有利于減少應(yīng)力集中,提高承壓能力,而且該翅片與常規(guī)沖壓成形翅片相比,便于設(shè)計為材料占空比(t/p)更高的翅片,從而可大幅提高翅片即板翅式換熱器的承壓水平。
6、2.在上述技術(shù)方案的第一方面中,定義所述翅片的厚度即翅片的厚度為t,翅片的節(jié)距為p,所述h型翅片的占空比為t/p,且滿足占空比≥50%,以此來進(jìn)一步大幅提高板翅式換熱器的承壓水平。
7、3.在上述技術(shù)方案的第一方面中,定義所述翅尖處第一倒圓半徑為r,滿足r<0.2mm,以此來進(jìn)一步有利于減少釬焊工藝過程中釬料需求量,進(jìn)一步利于減少翅片及隔板的熔蝕,進(jìn)一步利于減少釬縫中脆硬共晶硅相。
8、4.在上述技術(shù)方案的第一方面中,定義所述翅根處第二倒圓半徑為r,滿足r>0.2mm,以進(jìn)一步有利于減少應(yīng)力集中,提高承壓能力。
9、5.在上述技術(shù)方案的第一方面中,所述翅片的上下面為與基體平行的平面,在所述翅尖的兩側(cè)設(shè)置第一倒圓,有利于減少釬焊工藝過程中釬料需求量,提高散熱器整體的承壓能力。
10、6.在上述技術(shù)方案的第一方面中,所述基體的厚度為1mm,所述h型翅片的高度為6.5mm,所述翅片的厚度t為0.6mm,翅片的節(jié)距p為1.2mm,設(shè)計合理,便于熱擠壓工藝制造成形,更進(jìn)一步提升承壓能力。
11、7.在上述技術(shù)方案的第二方面中,所述板翅式換熱器中的導(dǎo)流片和換熱片采用所述高壓翅片,所述高壓翅片的上下側(cè)與隔板釬焊為一體。
12、8.在本申請的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、?“左”、“右”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本申請和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本申請的限制。
13、9.在本申請中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系,除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本申請中的具體含義。
14、10.在本申請的描述中,術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本申請的描述中,“多個”的含義是至少兩個,例如兩個,三個等,除非另有明確具體的限定。
15、由于上述方案的運(yùn)用,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
16、本實(shí)用新型的技術(shù)方案,通過采用熱擠壓工藝制造成形的上下對稱的h型翅片結(jié)構(gòu),有利于減小成形過程中的直線度及平面度誤差,有利于減少釬焊工藝過程中釬料需求量,利于減少翅片及隔板的熔蝕,利于減少釬縫中脆硬共晶硅相,有利于減少應(yīng)力集中,提高承壓能力,而且該翅片與常規(guī)沖壓成形翅片相比,便于設(shè)計為材料占空比(t/p)更高的翅片,從而可大幅提高翅片即板翅式換熱器的承壓水平。
1.一種高壓翅片,其特征在于:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓翅片,其特征在于:定義所述翅片的厚度為t,翅片的節(jié)距為p,翅片高度為h,所述h型翅片的占空比為t/p,且滿足占空比≥50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓翅片,其特征在于:定義所述翅尖處第一倒圓半徑為r,滿足r<0.2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓翅片,其特征在于:定義所述翅根處第二倒圓半徑為r,滿足r>0.2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓翅片,其特征在于:所述翅片的上下面為與基體平行的平面,在所述翅尖的兩側(cè)設(shè)置第一倒圓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的高壓翅片,其特征在于:所述基體的厚度為1mm,所述h型翅片的高度為6.5mm,所述翅片的厚度t為0.6mm,翅片的節(jié)距p為1.2mm。
7.一種板翅式換熱器,其特征在于:所述板翅式換熱器使用權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的高壓翅片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的板翅式換熱器,其特征在于:所述板翅式換熱器中的導(dǎo)流片和/或換熱片采用所述高壓翅片,所述高壓翅片的上下側(cè)與隔板釬焊為一體。