一种高性能全铁冷凝器及其制造方法与流程

文档序号:14359945阅读:165来源:国知局

本发明属于冷凝器设备技术领域,具体涉及一种高性能全铁冷凝器及其制造方法。



背景技术:

冷凝器为制冷系统的机件,属于换热器的一种,能把气体或蒸气转变成液体,将管子中的热量以很快的方式传到管子附近的空气中。冷凝器工作过程是个放热的过程,所以冷凝器温度都是较高的。

在空调系统中,全铁冷凝器最具有潜力。全铁冷凝器是在管带式以后发展起来的新型结构形式,是由两片冲成复杂形状的铝板设在一起组成的制冷剂通道。全铁冷凝器同样需要双面复合铝材,并且焊接要求更高,两片铝板之间只要存在未焊住的微小缝隙,就会发生制冷剂泄漏。

在全铁冷凝器中,两片铝板形成的空间中设置回路的铜管,初进入全铁冷凝器的铜管截面较窄,以后逐渐加宽,适应气体比容比液体大,所占用的流道容积大的需要,使冷凝器面积得到更有效的利用。在全铁冷凝器安装过程中,为了适应空调系统的位置,需要将壳体的体积设置为逐渐减小,这样就不利于安装铝板和铜管。



技术实现要素:

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题,提供一种高性能全铁冷凝器及其制造方法,将第一铜管的长度从上往下逐渐减小纵向分布在两块管板之间,适应壳体体积逐渐减小的状态,同时无需对铜管进行截面较窄,以后逐渐加宽的制造,通过初进入壳体时流体流程较长,之后流体流程逐渐减小,使冷凝器面积得到更有效的利用,结构紧凑,提高换热效率;在制造方法中,对管板防腐蚀处理,使得管板具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能,防止换热效率下降,而满足不了生产的需要,同时通过工作台的夹具旋转相同角度,控制两块管板对称倾斜设置,便于在管板上穿入第一铜管,而且能同时对多根第二铜管进行弯管操作,可针对相邻两根第一铜管之间的距离,设计相应弧度的第二铜管,根据设计弧度的第二铜管,控制第二铜管的弯曲点,再对多根第二铜管同时进行相同弧度的弯管操作,提高第二铜管弧度的统一性,然后能快速地在弯管后的第二铜管的两端设置连接接头,方便将第一铜管与第二铜管连接,增加第一铜管与第二铜管连接的密封性,提高制造效率。

为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

一种高性能全铁冷凝器,包括壳体,其特征在于:壳体中设有两块管板,两块管板对称倾斜设置,两块管板顶端之间的距离大于两块管板底端之间的距离,管板的板面设有防腐层,两块管板之间设有固定板,两块管板之间设有第一铜管,第一铜管为直管,第一铜管纵向分布在两块管板之间,第一铜管的长度从上往下逐渐减小,相邻两根第一铜管之间连接有第二铜管,第二铜管为圆弧管,壳体设有流体管道,流体管道与第一铜管连接。

进一步,上下相邻两根第一铜管之间的距离相同。

进一步,第一铜管与第二铜管之间设有连接接头,连接接头与第一铜管的端头密封连接,连接接头与第二铜管的端头密封连接。

一种高性能全铁冷凝器的制造方法,其特征在于包括如下步骤:

a、管板开孔处理:根据预设的第一铜管的管径,在管板上进行钻孔操作,管板上的孔径大于第一铜管的管径,同时沿着管板长度方向上的相邻两根孔之间的距离相同;

b、管板防腐蚀处理:先采用压缩空气为动力,将石英砂喷料高速喷射到管板的板面,进行喷砂处理,再采用设有酒精的塑料布对喷砂处理的板面进行清洗,接着在喷砂处理的板面处涂抹高分子复合材料,在喷砂处理的板面处形成一层防腐蚀层,然后对防腐蚀层进行固化;

c、管板拼装:先将两块管板固定在工作台的夹具中,再根据壳体的内部尺寸,将夹具向工作台的中心位置进行平移,再对夹具向工作台的中心位置旋转相同的角度,左侧的管板逆时针旋转,右侧的管板顺时针旋转,然后在两块管板的顶端之间焊接固定板,在两块管板的底端之间焊接另一块固定板;

d、管板的孔中穿入第一铜管:选择直管作为第一铜管,再将第一铜管逐根通入到管板的孔中,第一铜管的长度从上往下逐渐减小,然后将第一铜管均调整到两块管板之间的中心位置,并将第一铜管与管板焊接;

e、第二铜管弯管操作

1)在翻转板上焊接一块转动臂,再将转动臂与水平板转动连接;

2)先在水平板上焊接第一支撑座,再在第一支撑座上拧入第一支撑杆,然后在第一支撑杆的表面包裹垫层,再根据第二铜管的长度,在翻转板上焊接第二支撑座,接着在第二支撑座上拧入第二支撑杆,然后在第二支撑杆的表面包裹垫层;

3)在第一支撑杆上放置至少两根第二铜管,并将第二铜管的端部保持齐平,再根据设置第二铜管的数量,选择相应数量卡槽的压板,接着将压板压紧第二铜管的表面,并将压板与第一支撑座之间固定连接;

4)根据第二铜管的弯曲点,将两块u型板在支架上滑动,调整压杆与第二铜管之间的距离,调整完成后,采用锁紧螺栓将u型板固定在支架上;

5)启动驱动装置,驱动装置对翻转板驱动作用,翻转板在水平板上转动,根据第二铜管的弯曲程度要求,将翻转板在水平板上转动设计角度,压杆压住第二铜管,对第一支撑杆上的第二铜管弯曲相同程度;

6)在水平板上焊接第一调整板,再将连接接头以第一调整板为平台与第二铜管的下端焊接固定;

7)将翻转板的侧板上滑动第二调整板,滑动结束后,将拧紧头螺纹连接到第二调整板的底部,控制第二调整板与第二铜管的上端之间的距离,再将连接接头以第二调整板为平台与第二铜管的上端焊接固定;

f、将弯管完成的第二铜管上的连接接头与第一铜管连接;

g、将管板放置到壳体中,并对管板与壳体进行焊接;

h、压力试验。

进一步,步骤a中,在对管板防腐蚀处理完成后,进行中性盐雾试验,试验时间在100-150h,试验后用35℃的清水进行清洗,并烘干,目测检查管板的板面防腐蚀情况。通过对管板的防腐蚀试验,查看对管板防腐蚀处理程度,如果管板处出现一定程度的锈斑,应再次对管板进行防腐蚀处理。

进一步,步骤f中,在将第二铜管与第一铜管连接连接完成后,向第一铜管通入清液,并将第一铜管的端部堵死,再将管板放置在振荡次数为275次/min的电动机上振荡4-5min,然后打开第一铜管,并将第一铜管中的清液回收在容器中,再对清液干燥过滤,测定残留物质的重量。因为在对第二铜管弯管操作中,不可避免第二铜管内部会出现内部掉漆现象,当清液干燥过滤后的残留物质的重量达到一定重量时,说明第二铜管内部结构被破坏,应对该第二铜管进行回收处理,更换新的第二铜管,防止第二铜管在使用时出现渗漏现象。

进一步,步骤g中,先采用钨极氩弧焊在管板与壳体接触部位打底焊接两道,以保证根部焊透,再在管板与壳体之间垫入钢片,然后采用药芯焊丝二氧化碳气体保护焊对钢片与管板进行焊接,同时对钢片与壳体进行焊接。由于管板与壳体均为不锈钢,其膨胀系数大,焊接后管板易出现焊接变形,因此采用该操作能增加管板与壳体的连接强度,管板不易出现焊接变形的情况。

本发明由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:

1、本发明在壳体中设有两块管板,两块管板对称倾斜设置,两块管板顶端之间的距离大于两块管板底端之间的距离,将第一铜管的长度从上往下逐渐减小纵向分布在两块管板之间,并用固定板连接两块管板。第一铜管和管板形成一个整体,能适应壳体体积逐渐减小的状态;同时无需对铜管进行截面较窄,以后逐渐加宽的制造,减少铜管制造难度;笔直的第一铜管与圆弧的第二铜管进行回路连接,使得初进入壳体时流体流程较长,之后流体流程逐渐减小,使冷凝器面积得到更有效的利用,结构紧凑,提高换热效率。

2、本发明在制造方法中,管板上的孔径大于第一铜管的管径,同时沿着管板长度方向上的相邻两根孔之间的距离相同,便于将第一铜管通入到管板上,而且控制相邻两根第一铜管的端部之间的距离相同,方便后期第一铜管与第二铜管连接。

本发明对管板防腐蚀处理,先进行喷砂处理,为了增加防腐蚀层与管板之间的接触面积,然后涂抹高分子复合材料,作为防腐蚀层,而高分子复合材料是以高分子聚合物、金属或陶瓷超细粉末、纤维等为基料,在固化剂、固化促进剂的作用下复合而成的材料,具备极强的粘接力、机械性能、和耐化学腐蚀的性能,使得管板具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能,防止换热效率下降,而满足不了生产的需要。

本发明在管板拼装时,通过工作台的夹具旋转相同角度,控制两块管板对称倾斜设置,便于在管板上穿入第一铜管。

本发明在对第二铜管弯管操作时,将多根第二铜管放置在第一支撑杆上,并将第二铜管的端部保持齐平,再采用压板压紧第二铜管的表面,这样能同时对多根第二铜管进行弯管操作。可针对相邻两根第一铜管之间的距离,设计相应弧度的第二铜管,根据设计弧度的第二铜管,将两块u型板在支架上滑动,调整压杆与第二铜管之间的距离,调整完成后,采用锁紧螺栓将u型板固定在支架上,可以控制第二铜管的弯曲点。再启动驱动装置,驱动装置对翻转板驱动作用,翻转板在水平板上转动,根据第二铜管的弯曲程度要求,将翻转板在水平板上转动设计角度,对第一支撑杆上的第二铜管弯曲相同程度,提高第二铜管弧度的统一性。然后通过第一调整板,将连接接头以第一调整板为平台与第二铜管的下端焊接固定,通过将翻转板的侧板上滑动第二调整板,再将连接接头以第二调整板为平台与第二铜管的上端焊接固定,能快速地在弯管后的第二铜管的两端设置连接接头,方便将第一铜管与第二铜管连接,增加第一铜管与第二铜管连接的密封性,提高制造效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明:

图1为本发明中一种高性能全铁冷凝器的结构示意图;

图2为本发明中第二铜管弯管操作时的结构示意图;

图3为图2的正视图;

图4为本发明中翻转板与水平板连接的结构示意图;

图5为本发明中第一调整板的结构示意图;

图6为本发明中压杆设置在支架上的结构示意图;

图7为本发明中第二调整板的结构示意图。

图中,1-壳体;2-管板;3-固定板;4-第一铜管;5-第二铜管;6-流体管道;7-水平板;8-翻转板;9-第一支撑座;10-第一支撑杆;11-第二支撑座;12-第二支撑杆;13-压板;14-u型板;15-支架;16-锁紧螺栓;17-驱动装置;18-第一调整板;19-第二调整板;20-转动臂;21-卡槽;22-压杆;23-侧板;24-拧紧头。

具体实施方式

如图1所示,为本发明中一种高性能全铁冷凝器,包括壳体1,壳体1中设有两块管板2,两块管板2对称倾斜设置,两块管板2顶端之间的距离大于两块管板2底端之间的距离,两块管板2之间设有固定板3。管板2的板面设有防腐层,防腐层起到防腐效果。两块管板2之间设有第一铜管4,第一铜管4为直管,第一铜管4纵向分布在两块管板2之间,第一铜管4的长度从上往下逐渐减小,上下相邻两根第一铜管4之间的距离相同。相邻两根第一铜管4之间连接有第二铜管5,第二铜管5为圆弧管。第一铜管4与第二铜管5之间设有连接接头,连接接头与第一铜管4的端头密封连接,连接接头与第二铜管5的端头密封连接。壳体1设有流体管道6,流体管道6与第一铜管4连接。

如图2至图7所示,为本发明中一种高性能全铁冷凝器的制造方法,包括如下步骤:

a、管板2开孔处理:根据预设的第一铜管4的管径,在管板2上进行钻孔操作,管板2上的孔径大于第一铜管4的管径,同时沿着管板2长度方向上的相邻两根孔之间的距离相同。

在对管板2防腐蚀处理完成后,进行中性盐雾试验,试验时间在100-150h,试验后用35℃的清水进行清洗,并烘干,目测检查管板2的板面防腐蚀情况。通过对管板2的防腐蚀试验,查看对管板2防腐蚀处理程度,如果管板2处出现一定程度的锈斑,应再次对管板2进行防腐蚀处理。

b、管板2防腐蚀处理:先采用压缩空气为动力,将石英砂喷料高速喷射到管板2的板面,进行喷砂处理。再采用设有酒精的塑料布对喷砂处理的板面进行清洗,接着在喷砂处理的板面处涂抹高分子复合材料,在喷砂处理的板面处形成一层防腐蚀层,然后对防腐蚀层进行固化。

c、管板2拼装:先将两块管板2固定在工作台的夹具中,再根据壳体1的内部尺寸,将夹具向工作台的中心位置进行平移。再对夹具向工作台的中心位置旋转相同的角度,左侧的管板2逆时针旋转,右侧的管板2顺时针旋转。然后在两块管板2的顶端之间焊接固定板3,在两块管板2的底端之间焊接另一块固定板3。

d、管板2的孔中穿入第一铜管4:选择直管作为第一铜管4,再将第一铜管4逐根通入到管板2的孔中,第一铜管4的长度从上往下逐渐减小。然后将第一铜管4均调整到两块管板2之间的中心位置,并将第一铜管4与管板2焊接。

e、第二铜管5弯管操作

1)在翻转板8上焊接一块转动臂20,再将转动臂20与水平板7转动连接。

2)先在水平板7上焊接第一支撑座9,再在第一支撑座9上拧入第一支撑杆10,然后在第一支撑杆10的表面包裹垫层。再根据第二铜管5的长度,在翻转板8上焊接第二支撑座11,接着在第二支撑座11上拧入第二支撑杆12,然后在第二支撑杆12的表面包裹垫层。

3)在第一支撑杆10上放置至少两根第二铜管5,并将第二铜管5的端部保持齐平。再根据设置第二铜管5的数量,选择相应数量卡槽21的压板13,接着将压板13压紧第二铜管5的表面,并将压板13与第一支撑座9之间固定连接。

4)根据第二铜管5的弯曲点,将两块u型板14在支架15上滑动,调整压杆22与第二铜管5之间的距离。调整完成后,采用锁紧螺栓16将u型板14固定在支架15上。

5)启动驱动装置17,驱动装置17对翻转板8驱动作用,翻转板8在水平板7上转动,根据第二铜管5的弯曲程度要求,将翻转板8在水平板7上转动设计角度,压杆22压住第二铜管5,对第一支撑杆10上的第二铜管5弯曲相同程度。

6)在水平板7上焊接第一调整板18,再将连接接头以第一调整板18为平台与第二铜管5的下端焊接固定。

7)将翻转板8的侧板23上滑动第二调整板19,滑动结束后,将拧紧头24螺纹连接到第二调整板19的底部,控制第二调整板19与第二铜管5的上端之间的距离,再将连接接头以第二调整板19为平台与第二铜管5的上端焊接固定。

f、将弯管完成的第二铜管5上的连接接头与第一铜管4连接。在将第二铜管5与第一铜管4连接连接完成后,向第一铜管4通入清液,并将第一铜管4的端部堵死,再将管板2放置在振荡次数为275次/min的电动机上振荡4-5min,然后打开第一铜管4,并将第一铜管4中的清液回收在容器中,再对清液干燥过滤,测定残留物质的重量。因为在对第二铜管5弯管操作中,不可避免第二铜管5内部会出现内部掉漆现象,当清液干燥过滤后的残留物质的重量达到一定重量时,说明第二铜管5内部结构被破坏,应对该第二铜管5进行回收处理,更换新的第二铜管5,防止第二铜管5在使用时出现渗漏现象。

g、将管板2放置到壳体1中,并对管板2与壳体1进行焊接。管板2与壳体1焊接操作主要包括:先采用钨极氩弧焊在管板2与壳体1接触部位打底焊接两道,以保证根部焊透,再在管板2与壳体1之间垫入钢片,然后采用药芯焊丝二氧化碳气体保护焊对钢片与管板2进行焊接,同时对钢片与壳体1进行焊接。由于管板2与壳体1均为不锈钢,其膨胀系数大,焊接后管板2易出现焊接变形,因此采用该操作能增加管板2与壳体1的连接强度,管板2不易出现焊接变形的情况。

h、压力试验。

1、本发明在壳体1中设有两块管板2,两块管板2对称倾斜设置,两块管板2顶端之间的距离大于两块管板2底端之间的距离,将第一铜管4的长度从上往下逐渐减小纵向分布在两块管板2之间,并用固定板3连接两块管板2。第一铜管4和管板2形成一个整体,能适应壳体1体积逐渐减小的状态;同时无需对铜管进行截面较窄,以后逐渐加宽的制造,减少铜管制造难度;笔直的第一铜管4与圆弧的第二铜管5进行回路连接,使得初进入壳体1时流体流程较长,之后流体流程逐渐减小,使冷凝器面积得到更有效的利用,结构紧凑,提高换热效率。

2、本发明在制造方法中,管板2上的孔径大于第一铜管4的管径,同时沿着管板2长度方向上的相邻两根孔之间的距离相同,便于将第一铜管4通入到管板2上,而且控制相邻两根第一铜管4的端部之间的距离相同,方便后期第一铜管4与第二铜管5连接。

本发明对管板2防腐蚀处理,先进行喷砂处理,为了增加防腐蚀层与管板2之间的接触面积,然后涂抹高分子复合材料,作为防腐蚀层,而高分子复合材料是以高分子聚合物、金属或陶瓷超细粉末、纤维等为基料,在固化剂、固化促进剂的作用下复合而成的材料,具备极强的粘接力、机械性能、和耐化学腐蚀的性能,使得管板2具有优异的粘着性能及抗温、抗化学腐蚀性能,防止换热效率下降,而满足不了生产的需要。

本发明在管板2拼装时,通过工作台的夹具旋转相同角度,控制两块管板2对称倾斜设置,便于在管板2上穿入第一铜管4。

本发明在对第二铜管5弯管操作时,将多根第二铜管5放置在第一支撑杆10上,并将第二铜管5的端部保持齐平,再采用压板13压紧第二铜管5的表面,这样能同时对多根第二铜管5进行弯管操作。可针对相邻两根第一铜管4之间的距离,设计相应弧度的第二铜管5,根据设计弧度的第二铜管5,将两块u型板14在支架15上滑动,调整压杆22与第二铜管5之间的距离,调整完成后,采用锁紧螺栓16将u型板14固定在支架15上,可以控制第二铜管5的弯曲点。再启动驱动装置17,驱动装置17对翻转板8驱动作用,翻转板8在水平板7上转动,根据第二铜管5的弯曲程度要求,将翻转板8在水平板7上转动设计角度,对第一支撑杆10上的第二铜管5弯曲相同程度,提高第二铜管5弧度的统一性。然后通过第一调整板18,将连接接头以第一调整板18为平台与第二铜管5的下端焊接固定,通过将翻转板8的侧板23上滑动第二调整板19,再将连接接头以第二调整板19为平台与第二铜管5的上端焊接固定,能快速地在弯管后的第二铜管5的两端设置连接接头,方便将第一铜管4与第二铜管5连接,增加第一铜管4与第二铜管5连接的密封性,提高制造效率。

以上仅为本发明的具体实施例,但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础,为解决基本相同的技术问题,实现基本相同的技术效果,所作出的简单变化、等同替换或者修饰等,皆涵盖于本发明的保护范围之中。

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