新型板翅式换热器芯体下压装置

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。

3 新型板翅式换热器芯体下压装置设计

鉴于板翅式换热器芯体组装的设计要求，同时考虑到了环境的适应性，设计的可靠性，以及设备的实用经济性，我厂综合了各个因素，设计了一台新型板翅式换热器芯体下压装置。本台新型板翅式换热器芯体下压装置由11个基本组件构成：1-气缸；2-C型支架；3-滑杆；

4 结语

新型板翅式换热器芯体下压装置很好的解决了目前板翅式换热器芯体制造中所出现的精度及效率较低的问题，完美的解决了人工下芯不正，芯体高度不一样的问题。对于目前的板翅式换热器芯体的制造具有重要的推动意义。

[1]凌祥,涂善东,陆卫权.板翅式换热器的研究与应用进展[J].石油机械，2000，28（5）.

[2]漆波.百叶窗翅片式散热器内对流—导热耦合传热的数值模拟[D].重庆大学,2005.

[3]祝银海,厉彦忠.C F D技术在平直和锯齿形板翅式换热器设计中的运用[J].家电科技,2006,3:52-54.

[4]祝银海,厉彦忠.板翅式换热器翅片通道中流体流动与传热的计算流体力学模拟[J].化工学报,2006,57(5):1102-1106.

[5]祝银海,厉彦忠.一种新型板束结构的板翅式换热器的数值模拟和优化设计[J].低温工程,2005,3:40-44.