一种一次表面式换热器芯体的制作方法

[0001]
本实用新型涉及能源动力技术领域，具体涉及一种一次表面式换热器芯体。


背景技术：

[0002]
换热器在化工、能源等行业有着广泛的应用，目前换热器的常用形式有管壳式、板翅式、板式以及一次表面等形式。其中一次表面换热器通常是由厚度0.1～0.3mm的金属薄板加工而成，金属板片经冲压后成型为具有一定特征的翅片，多层翅片叠加形成换热芯体，但是现有的一次表面式换热器设计制造过程中存在着以下难点：1、芯体内部翅片自支撑，结构强度高，但是进出口处压边结构中间没有支撑，强度较低；2、芯体进出口结构常采用翅片压边与封条相结合的结构，由于翅片厚度很小，翅片与封条的焊接难度很大，另外，波纹翅片压平后，压边表面通常会不平整，会存在一层翅片和三层翅片交替出现的状况，形成间断的凹槽和凸台，这会大大降低压边与封条焊接的可靠性，容易产生焊接缺陷，降低设备寿命。
[0003]
因此，需提供一种一次表面式换热器芯体以解决上述提出的问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种一次表面式换热器芯体，芯体进出口的翅片压边厚度等于3倍翅片厚度，压边结构强度高的一次表面式换热器芯体。
[0005]
本实用新型提供了一种一次表面式换热器芯体，包括并列设置的多个换热器翅片和设置在换热器翅片边缘上的封条，其中，所述换热器翅片横截面积等于3倍所述换热器翅片周期单元长度与翅片厚度的乘积。
[0006]
本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体，还具有这样的特征，所述换热器翅片包括设置在进出口段的直翅片区和芯体主换热段的波纹翅片区。
[0007]
本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体，还具有这样的特征，所述直翅片区设有压边结构。
[0008]
本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体，还具有这样的特征，所述压边结构与所述波纹翅片之间设有预留段，所述预留段的长度为所述波纹翅片的半个波长。
[0009]
本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体，还具有这样的特征，所述压边结构与所述预留段之间设有过渡段。
[0010]
本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体，还具有这样的特征，所述过渡段的长度为波纹翅片的半个波长。
[0011]
本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体，还具有这样的特征，所述过渡段截面突变处倒圆角。
[0012]
本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体，还具有这样的特征，所述封条焊接在所述压边结构上。
[0013]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
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本实用新型所提供的一次表面式换热器芯体所提供的翅片压边后，压边厚度近似为3倍翅片厚度，压边强度高且压边上的缝隙微小，显著提高了翅片压边与封条的焊接性能。
附图说明
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为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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图1为本实用新型的实施例所提供的一次表面式换热器芯体翅片的结构示意图；
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图2为本实用新型的实施例所提供的一次表面式换热器芯体的单个周期单元翅片的截面示意图；
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图3为本实用新型的实施例所提供的未经过压边的换热器翅片的横截面示意图；
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图4为本实用新型的实施例所提供的一次表面式换热器芯体进出口结构示意图；
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其中，
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1：波纹翅片区；2：直翅片区；21：过渡段；22：预留段；23：压边结构；3：封条。
具体实施方式
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为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型所提供的切割装置作具体阐述。
[0023]
在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。
[0024]
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0025]
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。
[0026]
本实用新型提供了一种一次表面式换热器芯体，该芯体包括并列设置的多个换热器翅片和设置在换热器翅片边缘上的封条，其中，所述换热器翅片横截面积等于3倍所述换热器翅片周期单元长度与翅片厚度的乘积，换热器翅片采用深冲方法加工。如图1所示，换热器翅片包括设置在进出口段的直翅片区2和芯体主换热段的波纹翅片区1，直翅片便于压边和导流，波纹翅片有利于强化传热。如图2-3 所示，周期单元横截面积s等于(或略小于)3
倍周期单元长度l与翅片厚度b的乘积，即s＝2.981b，则压边厚度为3层翅片，凹槽的间隙a宽度为0.1mm。如图3所示，为未压边的换热器翅片，未压边的翅片呈“几”字型，则未压边翅片的横截面宽度即为换热器翅片周期单元的长度l。
[0027]
压边结构23设置在直翅片区2，从直翅片与波纹翅片连接处开始压边，为了减少压边时对翅片造成的机械损伤，如图2所示，在翅片与压平部分之间设置过渡段21，并在截面突变处倒圆角，过渡段 21的长度由翅片截面参数确定，如图4所示，将封条3焊接在压边处。
[0028]
在上述实施例中，翅片压边时，由于发生塑性变形而使材料重新分配，导致了压边表面会有凹槽或凸台，如图2所示的凹槽的间隙，凹槽间隙形成原因在于翅片截面材料多于周期单元长度上的材料，但又不满足3倍的关系。假如一个周期单元的截面积等于2.5倍周期单元长度乘以翅片厚度，那么压边的结果就是会得到不连续的3层翅片结构。将换热器翅片横截面积限定成3倍周期单元长度与翅片厚度的乘积，可以使得凹槽间隙宽度a小于单层翅片厚度，而且翅片压边后厚度为3倍翅片，压边表面为连续平面，厚度一致，降低了焊接难度，保证了焊接质量。
[0029]
在本实用新型的另一实施例中，考虑流体在进出口流动复杂，局部压损大，在直翅片区2设置预留段来稳定流体的流动，预留段22 长为波纹翅片波长lw的一半，将除预留段的剩余直翅片区压平。
[0030]
在本实用新型的另一实施例中，过渡段21的长度等于波纹翅片波长lw的一半。
[0031]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。