专利名称：新型高效铝合金速冻平板搁架排管蒸发器的制作方法
技术领域：
本实用新型装置属于制冷与低温工程新设备的技术领域。
背景技术：
随着人们对食品安全、营养、快捷、风味口感等指标要求越来越高，人们对冷冻冷藏新技术、新设备和新工艺也在不断进行探索与研究。同时也为冷冻冷藏业的发展带来了 契机，市场容量会逐渐扩大，低温生产车间、冷冻厂、冷库的建设也会随之加快。蒸发器是制冷系统中制取冷量和输出冷量的设备，是制冷系统设备中最重要的部 件之一。目前，冷冻冷藏用速冻蒸发器主要有速冻平板搁架蒸发器和强冷风机两种。与强 冷风机相比，速冻平板搁架蒸发器便于加工制作、价格低、贮藏食品干耗少，速冻时间短。被 广泛应用于冷冻冷藏速冻工程中。目前，速冻平板搁架蒸发器中的排管和平板搁架采用国标GB/T8163无缝钢管(38 管)等钢材。但是38管的导热系数较低，传热性能较差，在满足冷负荷的条件下，钢材消 耗量大，给国家资源造成很大负担。按照国标GB/T8163无缝钢管的使用下限为-29°C， 在-19 150°C要选用20#碳素无缝钢管，-29 150°C选用10#碳素无缝钢管，40 150°C 选用16Mn无缝钢管，-50°C 150°C选用09Mn低合金无缝钢管或者0Crl8Ni9高合金钢无 缝钢管作为材质，而在这些低温条件下，相对应的材质比较贵，限制了无缝钢管在低温冷库 中的应用。另外38管需要定期防腐处理，否则一起滑落的锈层和霜层会污染食品，造成安 装维护费用增加。新型速冻平板搁架，正是在国标GB/T8163无缝钢管(38管)等钢材不能 满足低温冷冻冷藏速冻工程要求的背景下由申请者提出的。
发明内容本装置针对现有的技术不足，提出了一种新型速冻平板搁架蒸发器装置。具体的 组成部分是由铝合金管、铝合金速冻平板和连接支撑附件组成。新型速冻平板搁架蒸发器装置由铝合金管(A)、铝合金速冻平板(B)和连接支撑 附件(C)组成。铝合金管(A)位于铝合金速冻平板(B)下部，并与铝合金速冻平板(B)连 接作为一个整体。连接支撑附件(C)垂直于铝合金速冻平板(B)，布置在与距排管中心两侧 一定距离处，并与铝合金速冻平板搁架(B)连接为一体。连接支撑附件既起到连接支撑铝合金管和铝合金速冻平板的作用，又起到加强化 传热，加速冷冻的作用。铝合金为铝材质6063-T5人工时效状态，即铝合金热处理T5状态是由高温成型过 程冷却，然后进行人工时效的状态。铝排表面做高密度氧化膜不小于ΙΟμπι，保证铝排不锈 蚀和氧化。本实用新型装置的特点是1、良好传热性能在同样环境条件下，钢铁的导热系数为46w/(m2. °C )，而铝为210w/(m2. °C )，铝合金速冻平板搁架比传统的钢质搁架蒸发器有更好的传热性能。排管内制冷剂为与排管内表 面面接触的流动状态，传热性能更好。蒸发器的导热传热量表示为C=Ii^f ’所以同等
面积、同等壁厚的管材，铝管传热量为钢管4. 5倍。2、重量轻，投资省平板搁架与管内制冷剂之间的温差很好地控制在0.5°C以下，与铝合金管连接的 平板形成了更多的有效传热面积；在同等传热面积的情况下，铝合金速冻平板搁架的重量 比钢质搁架小得多。既降低了建筑结构的单位载荷，节省建筑结构的投资部分，又大大降低 了制冷部分的投资，节省金属型材的使用量，降低成本。3、充注量少，节能铝合金速冻平板搁架排管采用大直径排管加大平板搁架结构，大直径排管内的制 冷剂与速冻平板为面接触流动状态，所以单位蒸发面积的铝合金排管制冷剂充注量仍然比 无缝钢管少，同时制冷辅助设备的容积也减小，制冷设备的投资减小。由于其速冻平板面接 触传热方面的优良性能，热工质融霜用量少，融霜速度快；相比强冷风机，既节省了运行耗 电量，也节省了电融霜的能耗，大大地降低了冷库的运行成本。4、特殊的设计结构铝合金速冻平板搁架排管蒸发器的管、板、支撑附件成平行和垂直结构。这种结构 既有利于排管安装的固定，又可以在排管之间形成平行通道，利于空气的流动。当制冷系统 进行降温时，冷、热气流在密度差的作用下，热空气上升，冷空气沿支撑加速下沉，加快库内 空气的对流换热，库内货物降温速度加快。5、优越的低温性能目前的低温冷库蒸发温度在-30°C -40°C之间，而铝合金的低温使用下限 在-260°C左右，完全可以满足低温运行的要求。受低温_30°C的限制，冷库设计规范条文规 定，GB/T8163无缝钢管等钢材将不能满足冷库建设的要求。6、清洁卫生和抗氧化处理无缝钢管等钢材在低温和高湿的环境下容易产生腐蚀，所以每年都需要进行一次 防腐处理，既影响了正常的生产，又加大了管理费用；铝合金速冻平板搁架排管蒸发器表面 已有抗氧化工艺设计，使用中无需再进行防腐处理。良好的外表面处理工艺，杜绝了融霜时 无缝钢管锈层一起脱落而污染货物的严重现象，产品卫生度大大提高。
图1是本实用新型装置高效铝合金速冻平板搁架排管图。
具体实施方式
新型高效铝合金速冻平板搁架排管蒸发器装置安装于速冻间预留的速冻搁物架 支架上。新型高效铝合金速冻平板搁架蒸发器中的铝合金管与制冷剂分液器和回气集管连 接，构成制冷剂回路。制冷剂通过铝合金管和与其相连的平板吸收管速冻物品中的热量蒸 发，冷却排管之间由铝合金平板连接。另一方面当制冷系统进行降温时，冷、热气流在密度 差的作用下，热空气上升，冷空气加速下沉，加快各层速冻搁物架间的对流换热，搁物架上的速冻物品降温速度进一步加快。具体施工工艺设计1、强度与压力试验铝合金排管和铝合金平板搁架强度试验压力为2.5MPa,不产生任何破坏；进行破坏性试验IOMPa时，铝合金排管具有良好的气密性；2、排管设计铝合金速冻平板搁架排管每层间距为250mm ；铝合金速冻平板搁架排管每IOOOmm跨距进行支撑；3、管路设计为保证排管供液的均勻性，每路管道所供支路数不宜过多，当单组排管超过16支 需要设双供液口 ；管路采用蛇形连接。氨制冷系统，每支排管的长度控制在80米以下；氟利昂制系统，每支排管的长度控制在60米以下；4、冲霜铝合金速冻平板搁架排管蒸发器均采用热工质融霜，特别注意融霜时不能对排管 进行敲打。
权利要求一种新型高效铝合金速冻平板搁架蒸发器装置，其特征在于它由铝合金管(A)、铝合金速冻平板(B)和连接支撑附件(C)组成。
2.根据权利要求1所述的新型高效铝合金速冻平板搁架蒸发器装置，其特征在于铝合 金管(A)位于铝合金速冻平板(B)下部，并与铝合金速冻平板(B)连接作为一个整体；连接 支撑附件(C)垂直于铝合金速冻平板搁架(B)，布置在与距排管中心两侧一定距离处，并与 铝合金速冻平板(B)连接为一体。
3.根据权利要求1所述的新型高效铝合金速冻平板搁架蒸发器装置，其特征在于所述 的铝合金速冻平板搁架搁置在速冻间预留的速冻搁物架支架上，与速冻搁物架支架呈垂直 方向。
4.根据权利要求1所述的新型高效铝合金速冻平板搁架蒸发器装置，其特征在于所述 的铝合金为铝材质6063-T5人工时效状态，铝合金平板搁架表面做阳极氧化高密度氧化膜 处理，平均膜厚不小于10 μ m。
专利摘要本实用新型装置公开了一种新型高效铝合金速冻平板搁架蒸发器装置，属于制冷与低温工程新设备的技术领域。它由铝合金管、铝合金速冻平板和连接支撑附件组成。该装置采用高效铝合金材质及特定成型制作工艺6063-T5为技术支撑，具有良好传热性能、优越的低温性能，速冻时间短、清洁卫生和抗氧化、投资省、制冷剂充注量少和节能运行等特点。
文档编号F28F9/007GK201555398SQ20092002040
公开日2010年8月18日 申请日期2009年4月1日 优先权日2009年4月1日
发明者董德发 申请人:董德发