新型板翅式换热器芯体下压装置

2015-03-25蔡莲莲张辅乾刘中山佛山神威热交换器有限公司广东佛山528000

化工管理 2015年21期

蔡莲莲张辅乾刘中山（佛山神威热交换器有限公司,广东佛山 528000)

板翅式换热器的研究始于20世纪30年代，由英国的马尔斯顿·艾克歇尔瑟(Marston Excelsior)公司首次开发出铜及铜合金制板翅式换热器，并将其用作航空发动机散热器。此后的板翅式换热器的制作材料更加的丰富多样，如不锈钢、铝、铝合金等。板翅式换热器设备具有高效，轻便，结构紧凑的优点，而传热效率上相较于传统的管壳式换热器要提高20%—30%，成本上要降低50%。[1]目前板翅式换热器现已广泛应用于石油化工、航空航天、电子、原子能和机械等领域，并在利用热能、回收余热、节约原料、降低成本以及一些特殊用途上取得了显著的经济效益。

板翅式换热器芯体的制造过程包括：预处理，隔板、翅片、导流片的组装及调平，钎焊或非焊接的粘接。其中隔板、翅片、导流片的组装及调平过程目前多以人工组装以及调平为主，组装效率较低，组装形成的板翅式换热器芯体的精度较差，劳动成本较高。因此，设计一种新型的板翅式换热器芯体下压装置对于目前高效率，低能耗的工业生产来说尤为重要。

1 板翅式换热器芯体结构

板翅式换热器的内部结构形式多样，但基本的组成单元相差不大，一般由翅片、隔板、封条、和导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式换热器。

板翅式换热器的翅片是其基本组成元件，换热器的传热过程主要是通过翅片完成的，另一部分是由隔板直接传热完成。而翅片的形式大致可分为：平直翅片，多孔翅片锯齿翅片、波纹翅片、钉状翅片、百叶窗式翅片、片条翅片等[2-5]。.导流片和封头的主要用途是均匀分配流体流过换热器。如果导流片和封头的组装设计或是焊接不合理，就会影响到换热器的换热过程，使得换热器内局部通道的热阻发生变化，从而影响到换热器的换热效率。因此，在合理设计导流片和封头的前提下，高效精确的组装封头和导流片尤为重要。

2 板翅式换热器芯体装配要求

由于板翅式换热器芯体是由多个零件组合而成，焊接后的板翅式换热器芯体需要有一定的产品形状以及产品尺寸，因此焊接前芯体形状和尺寸的定位尤为重要。

板翅式换热器芯体是由多层隔板，翅片和封条相间叠加而成的，因此焊接装配较为困难。很容易出现脱焊，上下平面凹凸不平的情况。如果板翅式换热器芯体组装直接在夹具上进行，就很容易使得产品的尺寸及形状精度出现偏差；如果先于装配夹具上完成芯体尺寸与形状的定型，再移至焊接夹具上夹紧，也很容易在移动时出现各组件的偏移，产生偏差。因此，板翅式换热器芯体组装时要综合考虑装配和焊接的各种因素,在芯体组装时尽可能的焊接夹具预先至于装配夹具中，使得装配芯体完成后可直接于焊接夹具中夹紧，避免由于芯体移动导致的尺寸偏移。焊接时可以使得装配夹具（组装装置）与焊接夹具分离，将焊接夹具与芯体取出即可。