CN101071050A - 一种改进型低温热管换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进型低温热管换热器及其制造工艺方法，由铝管、铝板翅片、铝中隔板、框架、端板、盖板、联板及紧固螺栓组成，多片矩形铝板翅片之间有间隙的叠加成矩形立方体形式中间设置有中隔板，在铝板翅片和铝中隔板上有多个排列规则的翻边通孔，孔中对应***铝管，涨管机涨粗铝管后与铝板翅片和中隔板成紧配合，铝管两头焊接密封，铝管内充入氨或丙酮液体，形成整体铝热管换热主体，将热管换热主体通过紧固螺栓固定在由框架、端板、盖板、联板组成的壳体内，中隔板将壳体内空间分为进风和排风上下两个密封区。本发明具有换热器体积小、制造工艺简单、制造和使用成本低、热回收效率高，排放减少环境热污染，便于推广使用。
Description
所属技术领域：
本发明涉及热传导技术中的低温热管技术领域，具体说是涉及到一种改进型低温热管换热器。
背景技术：
众所周知，在大型商业、办公大楼、酒店宾馆、车间等人们生活工作学***的不断提高和工业的大力发展，现在这个问题日益严重，为了回收利用集中空调和工业烘干设备带有的能量，本技术领域也不断的出现各种利用热交换原理的换热器，试图解决这个问题，但是现有技术的换热器由于换热效率低、制造和使用成本高而一直没有得到大力推广应用，现有技术中的气-气换热器一般分为转轮换热器、板式换热器及热管换热器，转轮换热器热回收效率较高，缺点是转轮由于轮芯的转动各部位交替暴露在新、排风间，当轮芯在排风中时与排风中的污染物(细菌、恶臭、***性粉尘和气体、及其他有害物质)接触时，会吸附在轮芯中，由于轮子的转动把这部分的轮芯转到新风侧时，会把轮芯中细菌、恶臭、***性粉尘和气体、及其他有害物质转移到新风中，污染了新风；同时吸附在轮芯中的水分遇到寒冷的新风会结冰以损坏转轮；另外轮子系转动部件，密封不够严密，因此难免排风中有害物质向吸进新风一侧渗漏，另外尚有维修费用高，需动力，价格高的缺点；板式换热器是通过多层散热板散热，排风靠金属板直接传热，热回收效率不如转轮换热器高，同时尚有维修费用高，价格高，体积大，阻力损失大及热回收效率偏低的缺点；而热管换热器，虽然热回收效率比转轮换热器稍低，但比板式换热器高，并且由于热管换热器是由管内液体工质进行传热的，无交叉污染，新、排风间严格密封，在各自风道中流动，不会出现相互渗漏和新风冻结现象，比较卫生和安全，但目前通用的低温热管换热器还存在着制造工艺复杂、成本高及热回收效率偏低的问题，如中国专利号为93221680.3、名称为低温热管换热器就公开了一种热管换热器，是由铝管轧制成管外带有延伸有散热翅片、内壁带有多道吸热槽导制成的单根热管元件，按行列间距采用等边三角形布置成束装在框架壳体内，管内充有液体工质，各根热管元件中用中隔板隔开，形成新风和排风两个区实现热交换，由于铝管外壁所轧制的散热翅片面积不大，在行列间必须留有空隙，使散热面积减小，翅片无法增加波纹，热回收效率低，制造时每一根管需要抽真空、真空烘烤和充液，不能成批生产，制造成本高，这些缺点都限制了低温热管换热器的推广应用，如何改进现有低温热管换热器的缺点，提到热回收效率，简化制造工艺，降低制造使用成本，便于推广应用是本领域当前急需解决的课题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种换热器体积小、制造工艺简单、制造和使用成本低、热回收效率高、便于推广使用的改进型低温热管换热器；本发明的另一目的是还要提供制备这种改进型低温热管换热器的制造工艺方法。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种改进型低温热管换热器，由铝管、铝板翅片、铝中隔板、框架、端板、盖板、联板及紧固螺栓组成，其特点是：多片矩形铝板翅片之间有间隙的叠加成矩形立方体形式，在矩形立方体的中间设置一个铝中隔板，各铝板翅片间的间距为1.8～3.2毫米，在铝板翅片和铝中隔板上都对应有多个排列规则的通孔，孔距为40～60毫米，在通孔中对应***中空铝管，涨管机将中空铝管涨粗后与多片矩形铝板翅片和铝中隔板形成紧配合，两端配带有对应通孔的端板，铝管一端焊以堵头，另一端焊以带充液管的堵头并密封，铝管内充入氨液体或丙酮液体换热工质，形成整体铝管氨热管换热主体或丙酮热管换热主体，将热管换热主体通过紧固螺栓固定在由框架、端板、盖板、联板组成的壳体内，中隔板将壳体分为进风和排风上下两个密封区，从而构成改进型低温热管换热器。
上述所述铝管氨热管换热主体或丙酮热管换热主体中的铝管也可更换为铜管，构成铜管热管换热主体。
而为了实现上述技术方案，本发明还提供改进型低温热管换热器的制作工艺方法，
其工艺步骤如下：
1.备料：包括铝管、铝板翅片、铝中隔板、框架、端板、盖板、联板的下料加工、去油冲洗、硷洗和酸洗、热水冲洗及冷水冲洗、烘铐后检验；
2.铝板翅片串片插管加工：将多片铝板翅片切割成所需统一尺寸的距形块，在铝板翅片上按规定尺寸打成翻边孔，形成多排具有排列规则的翻边通孔，将多片铝板翅片有间隙的叠加成矩形立方体，中间放入也有对应通孔的中隔板，将等长对应孔径直径的多根中空铝管顺序***通孔中后，用涨管机对多根中空铝管逐一涨粗，铝管外壁与铝板翅片及铝中隔板形成紧配合，将各个铝管的两个端头用铝堵头焊接密封，一端堵头带有充液管；
3.真空添充液体工质：将检漏合格的铝串片管整体放在活动转动支架及加热赶气室中，将抽真空管，充液管接入抽真空充液机组中进行抽真空和真空烘烤，氨热管真空度5.8*10-4pa，真空赶气温度为70摄氏度，抽真空赶气时间为1小时，丙酮热管真空度为10pa，真空赶气温度120摄氏度，抽真空时间为30分钟，氨热管：将抽真空和真空烘烤后的整机整体用水冷却后放在活动转动支架上，充液管接入抽真空机组上，按要求的纯度和量氨将冲入各根铝管内并用冷焊钳密封冷焊口，然后进行热性能检测后，进行冷焊口保护，形成整体氨热管换热主体，丙酮热管：将抽真空和真空烘烤后的的铝串片管整体用水冷却后并在充液管处注入要求的纯度和量的丙酮，在70度热水槽中加热赶气1分钟，然后用冷焊钳密封，然后进行热性能检测后，进行冷焊口保护，形成丙酮热管换热主体；
4.组装改进型低温热管换热器：将完成的整体铝热管换热主体两端配装上端板后，放入由框架、端板、盖板、联板连接组成的壳体内，紧固螺栓分别穿过中隔板，端板，框架、侧板，和盖板与铝板翅片固定连接后，中隔板就将壳体内空间分为进风和排风上下两个密封区，从而构成改进型低温热管换热器。
本发明的结构与工作原理是这样的，由于本发明中的铝热管换热主体是由带有多排具有排列规则通孔的铝板翅片叠加成矩形立方体，在孔中穿入多根对应铝管后，并由涨管机对多根热管中空铝管分别涨粗使得铝板翅片和铝管形成紧密配合，铝板翅片就相当于铝管外璧上的散热片，另外在铝板翅片上可适当增设波纹增大了传热系数，由于传热面积的加大和传热系数的提高因此热回收效率得以提高。中间有中隔板隔开使壳体空间形成新风和排风上下两个密封区，分别通过法兰连接空调机和烘干机的新风口和排风口，形成新风和排风两个通道，而上下两个密封区的一侧连通室外空气，另一侧连通空调机或烘干机的排风口排出热气(或冷气)进入改进型低温热管换热器的加热区后，使热管换热器和翅片受热，铝管内的氨液和丙酮液工质受热后吸收汽化潜热后汽化，流到铝管另一端而铝管另一端在散热区，散热区内充满新鲜冷空气铝管内汽化工质遇冷后放出汽化潜热就会凝结向散热区散热使新风温度升高，冷凝液靠毛细力和重力回流。继续受热。往复循环。就将大量的热量从加热区带入散热区。提高了散热区内的新风温度。(冷回收同理。但过程相反)减少了空调机和烘干机的能量消耗。同时改进型低温热管换热器排除的废气温度降低。减少对环境热污染。从而实现了节能和减少对环境热污染的效益。一般空调机和烘干机的排气温度与新风温度相差6-100℃。而应用改进型低温热管换热器后可回收上述***的热量大于60％。
由于采用了上述结构原理和工艺方法，使得本发明具有以下优点：铝管和铝板翅片可以减薄，减少了材料消耗；铝板翅片散面积加大，增大了传热系数，从而提高增大了热回收效率，本发明专利便于成套进行加工、便于批量生产，综上所述本发明具有换热器体积小，制造工艺简单，制造和使用成本低，热回收效率高，便于推广使用实现了发明目的。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1的俯视局部剖视图
具体实施方式：
下面结合附图进一步详述本发明，从图1-图3可看出本发明的结构原理，一种改进型低温热管换热器，由铝管1、铝板翅片2、铝中隔板3、端板4、侧框架5、盖板6、上下框架7、联板8及紧固螺栓9组成，多片矩形铝板翅片2之间有间隙的叠加成矩形立方体形式，在矩形立方体的中间设置一个铝中隔板3，各铝板翅片2间的间距为3毫米，在铝板翅片2和铝中隔板3上都对应有多个排列规则的通孔，孔距为50毫米，在通孔中对应***中空铝管1，涨管机将中空铝管1涨粗后与多片矩形铝板翅片2和铝中隔板3形成紧配合，两端配合有对应通孔的端板4，铝管1一端焊以堵头，另一端焊以带充液管的堵头并密封，铝管1内充入氨液体或丙酮液体换热工质，形成整体铝热管换热主体，铝管1内充入氨液体时构成氨-铝低温热管换热器，用于回收空调***排风的热量，铝管1内充入丙酮液体时构成丙酮-铝低温热管换热器，用于回收工业烘干***排风的热量。将热管换热主体通过紧固螺栓9固定在由侧框架5、上下框架7、端板4、盖板6及联板8组成的壳体内，中隔板3将壳体分为进风和排风上下两个密封区，从而构成改进型低温热管换热器。
改进型低温热管换热器的加工制作工艺步骤如下：
1.备料：包括铝管、铝板翅片、铝中隔板、框架、端板、盖板、联板的下料加工、去油冲洗、硷洗和酸洗、热水冲洗及冷水冲洗、烘铐后检验；
2.铝板翅片串片插管加工：将多片铝板翅片切割成所需统一尺寸的距形块，在铝板翅片上按规定尺寸打成翻边孔，形成多排具有排列规则的翻边通孔，将多片铝板翅片间隙叠加成矩形立方体，中间放入也有对应通孔的中隔板，将等长的对应孔径直径的多根中空铝管顺序***通孔中后，用涨管机对多根中空铝管逐一涨粗，铝管外壁与铝板翅片及铝中隔板形成紧配合，将各个铝管的两个端头用铝堵头焊接密封，一端堵头带有充液管；
3.真空添充液体工质：将检漏合格的铝串片管整体放在活动转动支架及加热赶气室中，将抽真空，充液管接入抽真空充液机组中进行抽真空和真空烘烤，氨热管真空度5.8*10-4pa真空赶气温度为70摄氏度，抽真空赶气时间为1小时，丙酮热管真空度为10pa真空赶气温度120摄氏度，抽真空时间为30分钟，氨热管：将抽真空和真空烘烤后的整机整体用水冷却后放在活动转动支架上，充液管接入抽真空机组上，按要求的纯度和量冲入各根铝管内并用冷焊钳密封冷焊口，然后进行热性能检测后进行冷焊口保护，形成整体氨热管换热主体，丙酮热管：将抽真空和真空烘烤后的的铝串片管整体用水冷却后并在充液管处注入要求的纯度和量的丙酮，在70度热水槽中加热赶气1分钟后用冷焊钳密封，然后进行热性能检测后，进行冷焊口保护，形成丙酮热管换热主体；
4.组装改进型低温热管换热器：将完成的整体铝热管换热主体两端配装上端板后，放入由框架、端板、盖板、联板连接组成的壳体内，紧固螺栓分别穿过中隔板，端板，框架、侧板，和盖板与铝板翅片固定连接后，中隔板就将壳体内空间分为进风和排风上下两个密封区，从而构成改进型低温热管换热器。
Claims (3)
1.一种改进型低温热管换热器，由铝管(1)、铝板翅片(2)、铝中隔板(3)、端板(4)、侧框架(5)、盖板(6)、上下框架(7)、联板(8)及紧固螺栓(9)组成，其特征在于：多片矩形铝板翅片(2)之间有间隙的叠加成矩形立方体形式，在矩形立方体的中间设置一个铝中隔板(3)，各铝板翅片间(2)的间距为1.8～3.2毫米，在铝板翅片(2)和铝中隔板(3)上都对应有多个排列规则的通孔，孔距为40～60毫米，在通孔中对应***中空铝管(1)，涨管机将中空铝管(1)涨粗后与多片矩形铝板翅片(2)和铝中隔板(3)形成紧配合，两端配带有对应通孔的端板(4)，铝管(1)一端焊以堵头、另一端焊以带充液管的堵头并密封，铝管(1)两端头焊接密封，铝管(1)内充入氨液体或丙酮液体换热工质，形成整体铝热管换热主体，将热管换热主体通过紧固螺栓(9)固定在由侧框架(5)、上下侧框架(7)、端板(4)、盖板(6)、联板(8)组成的壳体内，中隔板侧框架(3)、将壳体分为进风和排风上下两个密封区，从而构成改进型低温热管换热器。
2.根据权利要求1所述改进型低温热管换热器，其特征在于：所述铝管氨热管换热主体或丙酮热管换热主体中的铝管(1)也可更换为铜管，构成铜管热管换热主体。
3.一种制造权利要求1所述改进型低温热管换热器的工艺方法，其工艺步骤如下：
a.备料：包括铝管、铝板翅片、铝中隔板、框架、端板、盖板、联板的下料加工、去油冲洗、硷洗和酸洗、热水冲洗及冷水冲洗、烘铐后检验；
b.铝板翅片串片插管加工：将多片铝板翅片切割成所需统一尺寸的距形块，在铝板翅片上按规定尺寸打成翻边孔，形成多排具有排列规则的翻边通孔，将多片铝板翅片间隙叠加成矩形立方体，中间放入也有对应通孔的中隔板，将等长的对应孔径直径的多根中空铝管顺序***通孔中后，用涨管机对多根中空铝管逐一涨粗，铝管外壁与铝板翅片及铝中隔板形成紧配合，将各个铝管的两个端头用铝堵头焊接密封，一端堵头带有充液管；
c.真空添充液体工质：将检漏合格的铝串片管整体放在活动转动支架及加热赶气室中，将抽真空，充液管接入抽真空充液机组中进行抽真空和真空烘烤，氨热管真空度5.8*10-4pa真空赶气温度为70摄氏度，抽真空赶气时间为1小时，丙酮热管真空度为10pa真空赶气温度120摄氏度，抽真空时间为30分钟，氨热管：将抽真空和真空烘烤后的整机整体用水冷却后放在活动转动支架上，充液管接入抽真空机组上，按要求的纯度和量冲入各根铝管内并用冷焊钳密封冷焊口，然后进行热性能检测后，进行冷焊口保护，形成整体氨热管换热主体，丙酮热管：将抽真空和真空烘烤后的的铝串片管整体用水冷却后并在充液管处注入要求的纯度和量的丙酮，在70度热水槽中加热赶气1分钟，然后用冷焊钳密封，然后进行热性能检测后，进行冷焊口保护，形成丙酮热管换热主体；
d.组装改进型低温热管换热器：将完成的整体铝热管换热主体两端配装上端板后，放入由框架、端板、盖板、联板连接组成的壳体内，紧固螺栓分别穿过中隔板，端板，框架、侧板，和盖板与铝板翅片固定连接后，中隔板就将壳体内空间分为进风和排风上下两个密封区，从而构成改进型低温热管换热器。
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