多纽带式扰流件加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及换热器设备技术领域，公开了一种多纽带式扰流件加工工艺，采用金属片材作为加工原料，包括如下步骤：热处理、切边处理、焊口、扭转成型、冷却、组装，制成多纽带式扰流件。上述技术方案加工的扰流件和现有普通纽带相比，扰流效果增强，换热效率提高，和现有的异性纽带相比，纽带之间呈现较大间隙，对水流造成阻力小，故而综合性能更强。

【技术实现步骤摘要】
多纽带式扰流件加工工艺
本专利技术涉及换热器设备

技术介绍
管式换热器，它是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行的管束，管束两端固定于端板上。管束内转动连接有螺旋纽带（又称麻花铁、纽带、螺旋扁钢等），螺旋纽带主要用于提高热交换效率。当流体进入换热管内时，螺旋纽带使得使得流体进入紊流状态，打破管壁滞留层，增大了流体与换热管管壁的接触面积（即提高了换热效率），且紊乱的流体可对管壁污垢进行冲刷。现有螺旋纽带的加工设备包括压辊机、切边机、固定辊、烘烤装置、旋转拉伸装置、自动切割机、风冷装置等，薄钢片材从压辊机输送至切边机，切边机将薄钢切成符合规定宽度的片材，片材经过固定辊后进入烘烤装置，对片材进行热处理，经过热处理的片材再经过旋转拉伸装置拉伸旋转，旋转拉伸装置固定住片材的两端，旋转片材的一端或者两端同时相反方向旋转使片材扭转，形成螺旋纽带，再经过自动切割机切断（即切成规定长度的螺旋纽带）后经风冷装置定型冷却。国内外学者针对内置纽带管内流体流动及强化传热开展了诸多研究，主要是针对在普通纽带的基础上改进而成的异形纽带，如边缘开口纽带、锯齿纽带、中心开孔纽带、双纽带、折边纽带、交错纽带等。相比于普通纽带，虽然异形纽带的强化效果有了一定的提升，但所产生的流体流动阻力也相应加大，综合性能有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种多纽带式扰流件加工工艺，采用该加工工艺能够有效提高纽带的换热效率，降低对水流的阻力。本方案中的一种多纽带式扰流件加工工艺，采用金属片材作为加工原料，包括如下步骤：S1、热处理：将片材通过高温压辊进行加热压薄处理；S2、切边处理：沿片材长度方向切割片材侧边的多余材料；S3、钻焊口：在片材的两侧边钻去用于焊接的弧形开口；S4、扭转成型：沿片材两侧边的弧形开口并绕片材的中心线进行旋转成型，制成纽带；S5、冷却：采用风冷的方式对纽带进行冷却；S6、组装：将三个纽带以步骤S3所述的弧形开口作为焊点进行焊接组装，使三个纽带的弧形开口重合，相邻纽带之间的夹角为120°，制成多纽带式扰流件。工作原理：高温压辊在对片材进行加热和压薄处理的同时还能够运输片材，将片材运输到下一个工序；切边处理能够切除片材边缘不规则的材料，便于加工；在片材的侧边钻取弧形开口，能够增加焊接面积，提高焊接强度，同时弧形开口相互支撑，相比单独的焊接连接强度更高，使该扰流件连接更加牢固；沿弧形开口进行旋转变形，使纽带呈现间歇式的侧边翻转，使纽带的整体扰流呈现无规律性，扰流效果更佳；由于该多纽带扰流件有多个纽带焊接组合而成，即多个纽带同时作用于管束内，有效提高了扰流效率，换热效果好。有益效果：上述技术方案加工的扰流件和现有普通纽带相比，扰流效果增强，换热效率提高，和现有的异性纽带相比，纽带之间呈现较大间隙，对水流造成阻力小，故而综合性能更强。进一步，所述步骤S2切边处理后保证片材长度为宽度的12倍。由于采用三个纽带组装而成，故而纽带的长宽比例需要进行相应的调整。进一步，所述步骤S1中的压薄处理保证片材的厚度为片材宽度的25～30倍。当厚度低于片材宽度的25倍时，即厚度过薄，纽带的强度无法保证；当厚度高于宽度的30倍时，即厚度过厚，即纽带的横截面积多大，给水流造成的阻碍较大。进一步，所述步骤S4中的扭转角度为75°，在该角度下纽带的紊流效果好，同时不至于扭转过度使片材断裂，即综合性能最强。进一步，所述步骤S3中片材的同一侧边上，相邻弧形开口之间的距离为片材宽度的1.5倍。即片材被扭转部位的距离为片材宽度的1.5倍，距离越短，紊流系数越高，但片材容易折裂；距离越长，虽然能保证不被折裂，但是紊流系数低，故而保证在该距离条件下纽带的综合性能最佳。附图说明图1为本专利技术多纽带式扰流件加工工艺实施例的配套设备结构示意图；图2为本专利技术加工的单个纽带的结构示意图；图3为本专利技术加工的多纽带式扰流件的结构示意图；图4为本专利技术加工的多纽带式扰流件的侧视结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：底板1、竖向柱11、横梁12、安装架2、压辊21、钻台3、步进电机31、滑块32、钻杆33、扭转机构4、左支架411、右支架412、左转动环421、右转动环422、主动齿轮43、从动齿轮44、旋转电机45、焊点5。本专利技术配套的加工设备如图1所示：底座安装在地面上，以提高支撑面的强度，热压辊机构、钻孔机构和扭转机构4依次安装在底座上，该底座包括底板1、以及焊接在底板1上的四根竖向柱11，以及焊接在竖向柱11顶端的横梁12。热压辊机构包括安装在底板1上安装架2，安装架2安装有上下布置的两个高温的压辊21，压辊21之间留有间隙，该间隙为加工片材的标准厚度，热压辊机构对片材进行加热，使片材受热并挤压变形，同时保证片材具有一定的柔性，便于后期钻孔机构和扭转机构4的加工，同时热压辊机构还实现了片材的运输功能。横梁12上开有条形孔，条形孔内配合有滑块32，滑块32的一端沿滑动方向安装有步进电机31，步进电机31的输出杆和滑块32螺栓连接，横梁12上向外延伸的布置有安装步进电机31的安装台。滑块32的下端安装有钻杆33，底板1上安装有钻台3，钻台3位于钻杆33的正下方，钻台3上开有两个圆形凹槽，分别位于片材的两个钻孔工位处，防止钻杆33钻孔过度和钻台3接触，损坏钻杆33和钻台3。扭转机构4包括焊接在底板1上的左支架411、右支架412，左支架411开有左圆孔，左圆孔内通过滚珠轴承安装有左转动环421，右支架412上开有与左圆孔相对的右圆孔，右圆孔内通过滚珠轴承安装有右转动环422，左转动环421的环口与右裁剪部相对。左转动环421与右转动环422之间通过螺栓固定有两个平行的夹持块，夹持块的内侧开有凹槽，该凹槽槽宽与片材厚度相同。横梁12在左转动环421与右转动环422之间焊接有安装板，该安装板上安装有主动齿轮43，该主动齿轮43与横梁12上安装的电机输出轴键连接。该主动齿轮43与一半圆形的从动齿轮44啮合，该从动齿轮44的非齿轮面两端与两个夹持块焊接。主动齿轮43转动带动从动齿轮44转动，从动齿轮44则带动与其焊接的夹持块转动，与夹持块螺栓连接的左转动环421和右转动环422则同步转动。本专利技术的加工流程为：1、将片材进行热处理，片材沿压辊21之间加热缝隙穿过，片材被加热并且被压薄。2、片材运输时依次沿热压辊机构、钻孔机构和扭转机构4前进；在这之前片材应进行切边处理，沿片材长度方向切割片材，形成符合规定宽度的片材。3、片材再经过钻孔机构，步进电机31驱动滑块32滑动以移动钻杆33，钻杆33移动到相应的工位时，即启动钻杆33进行钻孔，在片材的两边沿分别钻取弧形开口。4、片材穿入夹持块内侧凹槽（此时凹槽与片材运输方向平行），当弧形开口处位于夹持块内侧凹槽内时，电机驱动主动齿轮43转动则带动从动齿轮44转动，从动齿轮44则带动夹持块转动，夹持块带动片材扭转75°（即此时凹槽与片材运输方向呈75°夹角），片材的弧形开口处扭转后即单个纽带成型；打开夹持块，片材被热压辊机构驱动继续前进，进行下一个弧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多纽带式扰流件加工工艺，采用金属片材作为加工原料，其特征在于包括如下步骤：S1、热处理：将片材通过高温压辊进行加热压薄处理；S2、切边处理：沿片材长度方向切割片材侧边的多余材料；S3、钻焊口：在片材的两侧边钻去用于焊接的弧形开口；S4、扭转成型：沿片材两侧边的弧形开口并绕片材的中心线进行旋转成型，制成纽带；S5、冷却：采用风冷的方式对纽带进行冷却；S6、组装：将三个纽带以步骤S3所述的弧形开口作为焊点进行焊接组装，使三个纽带的弧形开口重合，相邻纽带之间的夹角为120°，制成多纽带式扰流件。

【技术特征摘要】
1.一种多纽带式扰流件加工工艺，采用金属片材作为加工原料，其特征在于包括如下步骤：S1、热处理：将片材通过高温压辊进行加热压薄处理；S2、切边处理：沿片材长度方向切割片材侧边的多余材料；S3、钻焊口：在片材的两侧边钻去用于焊接的弧形开口；S4、扭转成型：沿片材两侧边的弧形开口并绕片材的中心线进行旋转成型，制成纽带；S5、冷却：采用风冷的方式对纽带进行冷却；S6、组装：将三个纽带以步骤S3所述的弧形开口作为焊点进行焊接组装，使三个纽带的弧形开口重合，相邻纽带之间的夹角为120°，制...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭勇，
申请(专利权)人：重庆渝青机械配件制造有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50