整体式外翅片管及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种整体式翅片管，由基管、翅片、槽道呈一个整体构成，槽道按４５～９０度螺旋角分布在基管外表面上，在槽道之间分布着平行排列的翅片；所述整体式翅片管的制造方法是通过热挤压、冷挤压、轧制或其它压铸方法在基管上制造出槽道，然后用切削刀具切削槽道之间的基管，形成翅片；或者通过热挤压、冷挤压、轧制或其它压铸方法制造有槽道的基管，然后用切削刀具切削槽道之间的基管，形成翅片；由于基管与翅片是一个整体，翅片结构紧凑、翅片面积大，翅片与基管之间不存在接触热阻，大大强化了蒸汽冷凝与对流传热性能，可以在能源化工、制冷、电子散热等领域应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于石油、化工、制冷、冶金、能源等行业的各种类型的热交换设备和加热设备的整体式外翅片管。本专利技术还涉及所述整体式外翅片管的制造方法。
技术介绍
外翅片管已经广泛应用在各种类型的热交换设备和加热设备中。为了提高其传热性能，常用的做法是增大翅片管的传热面积、强化槽道、减小翅片与基管的接触热阻。目前，工业上常用的翅片管可以归结为两大类一类是翅片与基管分别加工，然后利用一些手段使两者结合在一起的翅片管，如冷轧嵌入翅片管、高频焊接翅片管等，该类翅片管普遍存在接触热阻过大、翅片容易脱落、不能增大冷凝或对流传热系数的缺点；另一类是翅片和基管一体的整体式翅片管，如热轧翅片管，存在加工机床功率大、增加的翅片面积有限、冷凝或对流传热系数增大不明显的缺点。中国专利《锯齿形翅片管》(专利号ZL03221007.8)提出一种锯齿翅片管，在基管的圆周上均匀分布有锯齿形翅片，具有提高传热效果明显、减少积灰和便于清灰的特点，但是由于它是非整体式翅片管，存在上述非整体式翅片管的缺陷。中国专利《金属热交换翅片管》(专利号ZL01242255.X)提出一种整体式金属翅片管，利用切削加工在基管外壁上加工出外翅片，具有翅片与基管不存在接触热阻、翅片强度高和能有效提高传热速度和增大传热系数的特点，但是该翅片管由于其结构的限制只能在平面上切削生成翅片、翅片结构不紧凑(不能在直角出加工翅片)、翅片布局单一、翅片管布局占用空间大的缺点、曲率半径小而不利于清灰。在工业中的应用局限较大，不利于推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种整体式翅片管，其基管与翅片是一个整体，既具有紧凑的翅片结构、大的翅片面积，又能明显的提高传热速度和增大传热系数，解决锯齿形翅片管接触热阻大、翅片易脱落、强化传热效果有限的问题，以及热交换管翅片结构不紧凑、翅片管外形受限、易积灰和清灰困难的缺点。利于维护和在工业中高传热要求的领域推广应用。本专利技术的目的还在于提供所述整体式翅片管的制造方法，克服加工困难。本专利技术的整体式翅片管由基管、翅片、槽道呈一个整体构成，槽道按45～90度螺旋角分布在基管外表面上，在槽道之间分布着平行排列的翅片。优选方案如下所述槽道横截面呈梯形、U形、V形或矩形；所有翅片厚度一致，翅片表面呈平板状或弯曲状；翅片周边呈梯形、鼓形、三角形、矩形或扇形；基管的横截面呈圆形、椭圆形、正方形或矩形。本专利技术的整体式外翅片管的制造方法为通过热挤压、冷挤压、轧制或其它压铸方法制造有槽道的基管，然后用切削刀具切削槽道之间的基管，形成翅片。本专利技术也可以通过热挤压、冷挤压、轧制或其它压铸方法在基管上制造出槽道，然后用切削刀具切削槽道之间的基管，形成翅片。切削时，用一把切削刀具进行切削，也可以用沿圆周等间距分布的一组切削刀具进行切削。翅片曲率半径的大小直接由切削刀具参数决定，所述切削刀具为宽刃切削刀具，后角取值范围3～8度，刀尖圆角半径取值在0.1～0.2mm，切削刃宽度为2～100mm，前角为45～60度。本专利技术具有以下特点1、本专利技术的整体式外翅片管由于是一体结构，结构紧凑，沿圆周方向均匀分布厚度、高度、宽度、截面形状可调的翅片；翅片强度高，翅片与基管一体，不存在接触热阻。2、本专利技术方法制造的整体式外翅片管传热速度快，传热效率高。在翅片管轴向的槽道在加工后成为气体流动通道，加上沿周向分布的间断形翅片，使翅片管翅片间的气体流动以紊流为主，增大了传热系数。3、本专利技术方法采用切削加工，制造工序简单。利用切削刀切削基管之间成形不弯曲或者大曲率半径的翅片，不需要增加后续的翅片处理工作。4、本专利技术的整体式外翅片管维护容易，不弯曲的或大曲率半径的翅片防止使用过程中灰尘在弯曲处的积聚，同时利于对翅片管根部的灰尘清理。5、本专利技术的整体式外翅片管具有很大的比表面积，大大强化了蒸汽冷凝与对流传热性能，可以在能源化工、制冷、电子散热等领域应用。附图说明图1是本专利技术整体式翅片管结构示意图；图2是图1的横截面结构示意图；图3是本专利技术方法轧制出的分布有槽道的基管结构示意图；图4是本专利技术方法中用切削刀具对基管进行切削形成翅片的示意图；图5是图4中的切削刀具结构示意图；图6是本专利技术整体式翅片管的另一结构示意图。具体实施例方式以下通过实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但本专利技术不仅限于此实施例。如图1、2所示，本专利技术的整体式翅片管由基管1、翅片2、槽道3呈一体构成，槽道3按60度螺旋角分布在基管1外表面上，在槽道3之间分布着翅片2。如图2所示，基管1横截面形状是圆形，槽道3呈梯形，翅片的周边呈扇形，表面呈平板状。加工时，首先通过热挤压、冷挤压、轧制或其它压铸方法与制造出有槽道3的基管1，如图3所示。然后用一把切削刀具4切削槽道之间的基管，形成翅片，如图4所示。如图5所示，所述切削刀具4为宽刃切削刀具，后角4-1取值范围3～8度，刀尖圆角4-2半径取值在0.1～0.2mm，切削刃4-3宽度为2～100mm，前角4-4为45～60度。本例中所用的切削刀具前角为55度，切削宽度10mm，后角3度，刀尖圆角半径为0.15mm。刀具材料为W18Cr4V，基管材料选用铝合金。如图6所示，是本专利技术整体式翅片管的另一结构，槽道螺旋角呈90度分布。权利要求1.一种整体式翅片管，其特征在于由基管、翅片、槽道呈一个整体构成，槽道按45～90度螺旋角分布在基管外表面上，在槽道之间分布着平行排列的翅片。2.根据权利要求1所述的整体式翅片管，其特征在于所述槽道横截面呈梯形、U形、V形或矩形。3.根据权利要求1或2所述的整体式翅片管，其特征在于所述翅片厚度一致，翅片表面呈平板状或弯曲状，翅片周边呈梯形、鼓形、三角形、矩形或扇形。4.根据权利要求3所述的整体式翅片管，其特征在于所述基管的横截面呈圆形、椭圆形、正方形或矩形。5.权利要求1-4之一所述整体式外翅片管的制造方法，其特征在于通过热挤压、冷挤压或轧制方法制造有槽道的基管，然后用切削刀具切削槽道之间的基管，形成翅片。6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于用一把切削刀具进行切削，或者用沿圆周等间距分布的一组切削刀具进行切削。7.根据权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于所述切削刀具为宽刃切削刀具，后角取值范围3～8度，刀尖圆角半径取值在0.1～0.2mm，切削刃宽度为2～100mm，前角为45～60度。8.权利要求1-4之一所述整体式外翅片管的制造方法，其特征在于通过热挤压、冷挤压或轧制方法在基管上制造出槽道，然后用切削刀具切削槽道之间的基管，形成翅片。9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于用一把切削刀具进行切削，或者用沿圆周等间距分布的一组切削刀具进行切削。10.根据权利要求8或9所述的制造方法，其特征在于所述切削刀具为宽刃切削刀具，后角取值范围3～8度，刀尖圆角半径取值在0.1～0.2mm，切削刃宽度为2～100mm，前角为45～60度。全文摘要本专利技术涉及一种整体式翅片管，由基管、翅片、槽道呈一个整体构成，槽道按45～90度螺旋角分布在基管外表面上，在槽道之间分布着平行排列的翅片；所述整体式翅片管的制造方法是通过热挤压、冷挤压、轧制或其它压铸方法在基管上制造出槽道，然后用切削刀具切削槽道之间的基管，形成翅片；或者通过热挤压、冷挤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体式翅片管，其特征在于由基管、翅片、槽道呈一个整体构成，槽道按４５～９０度螺旋角分布在基管外表面上，在槽道之间分布着平行排列的翅片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万珍平，陆龙生，汤勇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]