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热交换蒸发器钎焊方法

发布人:管理员 发布时间:2022-12-07

热交换蒸发器钎焊方法,特别是用于制冷回路的蒸发器,其由固定一个或多个管道,特别是至少一个缠绕管等的板组成。

在已知的这种类型的蒸发器中,仅使用由铝或仅由钢制成的管道,并通过塑料胶带,粘性铝胶带,导热膏或胶水连接到板上,或者,当板是钢时,通过焊接支架。

所有这些已知的结构都具有不稳定粘附的缺点,然后板与流体流经的管道之间的传热系数相对较低。

此外,管道和板之间的粘附力和热交换沿所述管道的长度变化。即使通过增加管道和板之间的接触面,例如,通过使用具有一个平面表面的轮廓的管道,特别是半圆形轮廓,而不是具有圆形轮廓的管道,也无法合理地改善这些条件。

本文旨在消除上述缺点,其目的是实现序言中描述的类型的热交换器,特别是蒸发器,其管道或管道与板之间的传热系数远高于已知结构可获得的系数, 并且同时沿所述管道也基本恒定。解决了这个问题,因为在序言中描述的热交换器中,特别是在蒸发器中,一个或多个管道由铝钢管组成,这些铝钢管被钎焊或焊接到铝或镀铝钢板上。基于这样一种认识,即由于其钢制内部,镀铝钢管可以承受而不会变形,无论是铝盖的熔化温度,导致其焊接或钎焊到铝或镀铝钢板上,以及在焊接或钎焊操作期间必须施加在管道上以保持其粘附在板上的压力, 虽然所述板可以承受所述温度和所述压力而没有任何特别的困难或变形问题,但由于它可以适当地支撑,因此它可以由镀铝钢或仅由铝组成。根据本发明的管道和板之间的焊接或钎焊,在管道和板之间产生导热紧密的连续连接,因此相应的传热系数大大高于迄今为止在已知的热交换器中可获得的系数,特别是序言中描述的蒸发器类型。同时,结合由此产生的高换热能力,本发明的钎焊换热器或蒸发器在传热系数和沿管道或管道的内部容积方面均具有实质性的稳定性,以及在潮湿气氛中具有良好的腐蚀强度,良好的经济性和东风外观。

镀铝钢管或管材与铝或镀铝钢板的焊接或钎焊,可以根据用于管子或板的材料类型,并根据要获得的热交换器或蒸发器,使用适合该目的的任何合适的方法和装置进行。通常,根据本发明,如果焊接,则将一个或多个管道压在板上使其直接接触,或者如果钎焊则与任何合适的钎焊材料进行插入,并且在保持所述压力的同时加热组件,最高温度适合于产生至少部分熔化管道的铝覆盖层和板的铝表面层, 和/或插入钎焊材料的熔化。在钎焊或焊接铝时,必须避免铝的氧化。为此,铝钢管或铝或镀铝钢板的钎焊或焊接优选在受控气氛炉中使用脱氧剂助焊剂,或者在真空炉中不使用脱氧剂助焊剂。

如果钎焊,在管道或管道与板之间的连接质量方面,以及在消除铝被氧化的风险方面,都可以获得特别好的结果,根据本发明,通过使用不仅含有金属(优选铝)而且含有至少一种脱氧剂组分和至少一种具有助焊剂作用的组分的钎焊合金。优选地,使用钎焊Al Si Mg合金等。
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制冷液流过管道1,而板2充当与待冷却空间或房间进行热交换的表面。因此,在管道1和板2之间必须获得一个连接,以保证最大的传热系数。为此,根据本发明,管道1由镀铝钢管组成,也就是说,具有钢制内部部分101和铝外层201的管道,并且该管道1钎焊到板2上,在图1和图2的实施例中,板2仅由铝组成。任何合适的合金,例如Al Si Mg合金,都可以用作钎焊材料。钎焊操作例如以下列方式进行:将缠绕管1铺设在板2上,并插入钎焊合金带3,优选为Al Si Mg合金等,如图1所示。然后在夹紧装置中将管道1和板2相互压紧,如图5和图6所示。该装置由下部4组成,并且使板2搁置在上部,优选其连续表面。夹紧装置5的上部将钎焊合金带3的夹紧装置压在板2上,如图5所示,该夹紧装置可以是连续的,或者可以在所述缠绕管1的单独长度之间有槽。夹紧装置4和夹紧装置5的两个部分通过螺钉6相互拧紧,螺钉6例如枢转连接到下部4,并插入上部5的外围凹槽105中,而螺母螺钉7拧紧在所述螺钉6上,与夹紧装置的上部5重叠, 如图 5 所示。

由缠绕管1和板2组成的组件,在夹紧装置4、5中通过钎焊合金带材3的插入相互压紧,在受控气氛炉中使用脱氧剂助焊剂加热,直至这样的温度,例如范围在250至620°C之间, 至于引起钎焊合金3的熔化,并且可能还至少部分熔化覆盖管1的铝201的相邻区域和铝板2的表层,由此在管1和板2之间带来钎焊。

在上述250-620°C范围内的较高温度将导致更好的钎焊操作结果,因为它们会导致较厚的层熔化,从而参与钎焊,包括管道1的铝覆盖物201和铝板2的表面,从而也增加了受钎焊影响的面积, 然后进一步提高管道1和板2之间的传热系数,由于上述钎焊,这已经非常好了。

虽然可以使用任何合适的合金进行钎焊操作,但优选的钎焊合金是Al Si Mg合金,因为其中含有的镁充当脱氧剂,也就是说,它可以防止铝的氧化,而硅具有助焊剂作用,从而降低铝的熔点及其表面张力。钎焊填充材料主要由铝组成,因此它就像要钎焊的两个表面的材料。

在上述两种情况下,不是使用脱氧剂助焊剂在受控气氛炉中进行钎焊,而是可以以与上述公开相同的方式进行,但是钎焊在真空炉中进行,而不使用脱氧剂助焊剂。

与所示实施例不同,缠绕管1由镀铝钢制成,可以通过焊接连接,即在没有任何填充材料的情况下,连接到同样由镀铝钢特别制成的板2。在这种情况下,该过程与上述公开的程序基本相同,但是在管道1和板2之间没有插入钎焊材料的条带3,将管1/板2组件压缩在夹紧装置4、5内,在受控气氛炉中使用助焊剂加热,直至接近铝熔化的温度, 即约650°C。

根据本文的用于制冷回路的蒸发器的实际实现,仅作为非限制性示例,可以具有以下值:镀铝钢管1可以具有最常见的直径之一,范围在4至10毫米之间,而其钢内部101的壁厚可以在0.6-0.8毫米的范围内, 铝覆盖201,厚度在20至200微米之间。板 2 可以具有任何合适的形状和尺寸,但实际上它很少超过 1200 × 600 毫米的最大尺寸。在镀铝钢板2的实例中,钢芯板102的厚度可以为0.3-1.5毫米的量级,铝覆盖板202的厚度在10-80微米之间。同样,仅由铝制成的板 2 的厚度可能在 0.3 到 1.5 毫米之间。然而可以理解,根据本文制造的蒸发器可以具有任何合适的配置和尺寸,并且可以用于任何类型的冰箱和冰柜中。更具体地说,铝或镀铝钢板可以以任何所需的方式弯曲或弯曲,例如,在镀铝钢管焊接或钎焊之后,它可以是U形弯曲的。


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