[发明专利]一种换热器管翅式芯体及其胀接方法

说明书

技术领域

本发明涉及换热器的设计制造领域，特别涉及换热器管翅式芯体及其胀接方法。

背景技术

管壳式换热器是石油、化工部门广泛应用的化工单元设备。它的结构、计算、制造一直为化工设备设计、制造与使用部门所重视。这类换热器一般都具有数百根乃至数千根换热管，换热管与翅片之间的连接成为换热器制造过程中最为频繁的操作，成为对整个换热器的可靠性影响最大的工序。选择适当的连接方式和加工方法，保证每一个连接接头都满足质量要求，是换热器制造厂和使用厂所迫切希望解决的问题。目前常规换热器多为管壳式换热器，由壳体、换热管束、管板、折流板和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形，内部装有管束，管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体，一种在管内流动，称为管程流体；另一种在管外流动，称为壳程流体。管束两端的管板与壳体联成一体，结构简单,但只适用于冷热流体温度差不大,且壳程不需机械清洗时的换热操作，空气介质换热能力不足。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明主要目的是提供一种换热器管翅式芯体及其胀接方法，该换热器管翅式芯体能够增大换热面积，且结构紧凑，换热效果明显，该胀接方法能够实现换热管与翅片之间的无缝胀接，胀接效果良好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种换热器管翅式芯体，包括由多个换热管及多个翅片组成的换热管束，其中，所述每个翅片上均设有多个换热管孔，所述每个翅片上的多个换热管孔的数量与多个换热管的数量相对应，所述每个换热管孔的内径与所述每个换热管的外径相适合；所述多个翅片平行排列，所述多个翅片上的多个换热管孔一一对应；所述多个换热管通过所述多个传热管孔贯穿于所述多个翅片。

优选的，所述翅片与翅片间的间距为1.20-1.85mm。

优选的，所述每个换热管内径为12.50-13.50mm。本发明中换热管的内径及外径一般根据换热器的功能及规格来进行设定，一般换热管的长度为3000-7000mm，外径为15.90mm，内径为12.50-13.50mm。

优选的，所述每个换热管壁厚为1.20—1.70mm。

优选的，所述每个翅片采用金属铝制成。

优选的，所述每个换热管采用金属铜制成。本发明中为了保证换热管与翅片之间的胀接效果，换热管采用白铜或紫铜制成。

本发明中所述的换热器管翅式芯体中翅片与翅片间的间距为1.20-1.85mm，一般是根据换热器的工况来进行设定。一个完整的换热器管翅式芯体中翅片的个数从3000—8000片不等，换热管的个数从110—440只不等。

本发明所述的换热器管翅式芯体采用将换热管穿在翅片上，组成管束，换热器工作时，冷水或热水在换热管内蛇形往复流动，空气在翅片间流通，保证空气被加热或冷却，这样设计极大增加了换热面积，且整个换热器芯体紧凑，换热效果明显。

本发明还公开了一种换热器管翅式芯体的胀接方法，包括如下步骤：

a、工装安装：将两个直角撑固定在操作平台上，将固定管板置于两个直角撑前，固定管板两边紧靠直角撑，固定管板上的下排孔平行于操作平台表面并高于操作平台表面2—3mm；

b、翅片安装：确认翅片安装方向，使翅片上的换热管孔与所述固定管板的孔位一致，然后逐一安装翅片，安装过程中保持翅片与固定管板平行；

c、 换热管安装：待所有翅片安装完毕后，将换热管逐一插入所有翅片中的同一位置的换热管孔内；

e、胀接过程：待所有换热管安装完毕后，逐一检查翅片及换热管的安装位置后，根据换热管管径调节胀接压力，将胀接枪头插入一换热管，打出钢珠，利用钢珠在换热管内滚动来进行胀接，使换热管与翅片实现过盈配合。

优选的，胀接过程中，胀接换热管的顺序为：先胀接换热器管翅式芯体中心部分的换热管，再分散胀接换热器管翅式芯体中心部分外围的换热管，然后再从换热器管翅式芯体的四周向中间逐步将余下的换热管逐一胀接。考虑到胀接过程中，换热器管翅式芯体整体的形位公差，故采用先胀接换热器管翅式芯体中心部分的换热管，然后再分散胀接，最后再从四周向中间逐一胀接的方法，利用这种胀接顺序，胀接完成后的换热器管翅式芯体的整体不易变形，胀紧力均匀。

该胀接方法中钢珠的外径略大于所需胀接的换热管的内径，利用一定压力下打出钢珠，使钢珠在换热管内滚动将换热管内径及外径胀大，从而实现换热管与翅片的无缝胀接，设计巧妙且胀接效果良好。