微通道换热器工业包装设计一例

许佳佳

近年来，随着铜价的一路攀升，制冷系统的制造成本问题受到相关行业的普遍关注。而铝作为铜的替代品之一，价格相对稳定、低廉，制造微通道换热器，可明显地降低微通道换热器的生产成本，提高产品的市场竞争力。另外，设计合理有效的包装也可以为微通道换热器节约一部分成本。本文中，笔者就如何设计微通道换热器的工业包装进行详细介绍，供业界参考。

微通道换热器产品简介

微通道换热器由扁管、翅片等部件通过NB钎焊炉焊接成为一体的产品，结构示意图如图1所示。其采用全铝基材制成，体积小、重量轻、回收方便、综合成本低；容积小，冷媒充注量减少40%，有利于环保和成本节约；传热系数高，热交换能力比管翅式换热器提高30%以上。其因集现代、环保为一体，而被广泛应用于空调系统、冷冻冷藏、运输制冷及其他风冷应用场合。

微通道换热器工业包装设计案例

1.设计要求

（1）在产品流通过程中具备保护产品、方便储运装卸、加速交接和点验等作用。

（2）确保包装材料成本具备可竞争力。

（3）最大限度地增加集装箱装柜率，降低运输成本。

（4）生产环节操作简单、方便。

2.设计方案

（1）被包装微通道换热器产品尺寸为：1855mm×574.9mm×18mm，质量约为10kg。被包装产品尺寸示意图如图2所示。

（2）被包装产品在工业包装中采用水平放置方式。

（3）根据40尺高柜集装箱门高尺寸2580mm、集装箱内堆码2层，得到每托工业包装的高度小于等于1290mm。

（4）确认工业包装高度尺寸后，根据被包装产品宽度、厚度及层与层间隔板的厚度，得出每箱工业包装微通道换热器数量为56台，每层排放2台，摆放28层，净重约为560kg。

根据以上信息，得到如图3所示微通道换热器工业包装设计方案。

3.设计过程

在微通道换热器工业包装的设计过程中，重点对其内部结构及围框的材质选择作详细说明。

（1）选择微通道换热器工业包装的包装材料。单个工业包装的净重约为560kg，毛重约为648kg。本设计方案中围框为承重部件，起到主要的支撑作用，故围框选择AA型重型瓦楞紙箱。仓储及运输过程中需要堆码2层，根据瓦楞纸箱的堆码强度Ps和抗压强度Pc计算公式：Ps=9.81×G×（Nmax-1） （1）Pc=Ps×K （2）其中，G为单个工业包装的毛重；Nmax为最大堆码层数，K为安全系数。

将已知数据代入公式（1）计算：Ps=9.81×648×（2-1）=6356.88（N）

考虑实际物流环境的风险状况及产品的价值，此次设计中选用的安全系数K为3，按公式（2）计算得出瓦楞纸箱的空箱抗压强度Pc，如果实际瓦楞纸箱抗压强度高于Pc，则满足运输堆码要求。

Pc=6356.88×3=19070.64（N）

对比供应商提供的实测AA（美卡440/180/220/180/美卡440）瓦楞纸箱的抗压强度为25369N，故所选的AA纸箱可满足工业包装在流通中的运输堆码要求。

（2）设计微通道换热器工业包装的内部结构，如图4所示。在实际物流运输过程中，人工装卸产生的包装件跌落、陆运结合海运产生的冲击振动等风险，使得工业包装内部需要在合适位置放置缓冲衬板，缓冲衬板需要设计对应的卡槽，保证被包装产品在包装内部固定不发生移动，产品与产品之间不发生任何干涉。图4中的数字为整套工业包装系统的物料编号，物料清单详见表1。

（3）核算整套工业包装的包装材料成本及运输成本。其中，包装材料成本为913.29元（不含税），平均到每个产品，包装材料费用为16.31元，占每个产品销售价格的2.3%；按照合同，40尺高柜海运，每个集装箱运输到美国的费用大约为40000元，一个集装箱可装1080个产品，平均到每个产品，运输费用约为37元，约占每个产品销售价格的5.3%。

4.设计验证

微通道换热器工业包装的设计验证分为两种。一种是在工厂内部包装环节进行的验证，如表2所示；另一种是根据ISTA 3E 2009《相同包装件集合包装的一般性能模拟试验》标准，进行整套工业包装的测试。任何新产品在发给客户批量品之前，都需要进行第一种验证，验证过程中如发现需要优化设计，会再设计并重新验证。第二种测试会在以下情况进行：与现有测试过的产品结构不同或尺寸差异大；工业包装内部摆放结构与已有包装不同；客户要求。

上述内容详细探讨了如何对微通道换热器进行工业包装设计。根据相应的成本核算、包装操作及工厂内部试装后的验证结果，最终确定此款产品的工业包装可以在储存运输过程中达到保护产品的目的，满足包装材料及运输成本的控制要求且整个包装过程操作简单、方便。