大中型电机专用的空-水复合冷却管制造技术

本发明专利技术公开一种大中型电机专用的空－水复合冷却管，包括基管和套在基管外的散热管，散热管外表面制成环状的翅片，翅片呈下粗上细的锲形结构，翅片之间的槽底面呈弧形，所述的翅片宽度为８－２０毫米。本发明专利技术其优点是冷却效果好，节水、节电，且强度高、低成本。与其它冷却管比较，同体积单位温差散热功率好，管材复合的公差小，二种管的接触充分，传热效果好，换热性能的大大提高，与国内同类产品比较，其复合性能上要提高３０％，换热性能上要提高１０％以上，因此，既省电又节水；由于在翅片的结构上作了较大的改进，将翅片制成下粗上细的锲形结构，有效地提高了抗高压风的冲击能力和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种散热管，尤其涉及一种电机用的冷却管，系采用空—水冷却模式对大中型电机进行冷却的大中型电机专用的空—水复合冷却管。
技术介绍
早期电机所采用冷却形式是通风管道式的，热风直接排到大气中，对环境造成了一定程度的污染。上世纪八十年代后，采用背包式空气冷却器替代，采用的换热管是绕片式换热管、绕簧式换热管以及穿片式换热管，但这三种管型都不甚理想，绕片式换热管质量不稳定、传热效果差，绕簧式换热管因为散热部分材料是铜，造价高，而且此种管型风阻大。为了克服上述三种管型的缺陷，有必要开发一种传热效果好、强度高的冷却管。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种传热性能好、强度高的冷却管。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案一种大中型电机专用空—水复合冷却管，包括基管和套在基管外的散热管，散热管外表面制成环状的翅片，翅片呈下粗上细的锲形结构，翅片之间的槽底面呈弧形，翅片高度为8-20毫米。基管和散热管充分接触，便于传热，并且其也结构稳定。将翅片之间的槽底面设置为弧形有三个作用一、使得翅片的根部强度更高，能够承受更大的外压；二、提高锲合力，受力更加均匀；三、增大表面积，提高散热能力。在上述技术方案基础上，所述的基管为铜管或钢管。在上述技术方案基础上，为了使散热管容易挤压成型，所述的散热管为铝质材料。由于铝的可塑性好，容易挤压成型，方便加工制造。翅片的形状是采用刀具挤压方法成型的，在挤压过程中，由于晶粒受挤压，其晶粒间距变小，晶相发生变化，晶体结构变得更稳定，翅片强度大大提高。虽然翅片厚度并不大，但是由于翅片的强度、硬度等物理性能指标的大大提高，使得翅片具有很好的支撑能力，因此，翅片不会在摆放和安装的过程中发生变形。前述事实说明，挤压之后的冷却管取得了预料不到的技术效果，在大大提高翅片强度和硬度的同时仍然保持良好的传热性能。在上述技术方案基础上，所述的翅片高度最好为8-13毫米。本专利技术优点如下一、二种管材复合的公差小，二种管的接触充分，传热效果好，与国内同类产品比较，其复合性能上要提高30％，换热性能上要提高10％以上，因此，既省电又节水；二、由于翅片的结构上作了较大的改进，将翅片制成下粗上细的锲形结构，有效地提高了抗高压风的冲击能力和使用寿命；三、使用合适的润滑和冷却液。翅片管轧制过程中需要不断进行冷却和润滑，以保护刀具和翅片管；四、由于换热性能的大大提高，还能节约材料，降低原料成本，如按国内每年需求500万米，按每米45元材料成本，性能提高10％，材料成本就能节省约10％核算，则每年能节省成本500万米×45元/米×10％＝2250万元。附图说明图1为绕片式气体复合冷却管结构示意图；图2为绕簧式气体复合冷却管结构示意图；图3为轧片式气体复合冷却管结构示意图；图4为穿片式气体复合冷却管结构示意图；图5为本专利技术的剖面结构示意图。图中标号说明1-散热管11-翅片12-槽 2-基管具体实施方式如图1本专利技术的剖面结构示意图所示，本专利技术采用如下实施方式实施一种大中型电机专用空—水复合冷却管，包括基管2和套在基管外的散热管1，散热管1外表面制成环状的翅片11，翅片11呈下粗上细的锲形结构，翅片之间的槽12的底面呈弧形。基管2和散热管1充分接触，便于传热，并且其也结构稳定。将翅片11之间的槽12的底面设置为弧形有三个作用一、使得翅片11的根部强度更高，能够承受更大的外压；二、提高锲合力，受力更加均匀；三、增大表面积，提高散热能力。本实施例中，所述的基管2为铜管或钢管。本实施例中，为了使散热管1容易挤压成型，所述的散热管1为铝质材料。由于铝的可塑性好，容易挤压成型，方便加工制造。翅片11的形状是采用刀具挤压方法成型的，在挤压过程中，由于晶粒受挤压，其晶粒间距变小，晶相发生变化，晶体结构变得更稳定，翅片11的强度大大提高。虽然翅片11厚度并不大，但是由于翅片11的强度、硬度等物理性能指标的大大提高，使得翅片11具有很好的支撑能力，因此，翅片11不会在摆放和安装的过程中发生变形。前述事实说明，挤压之后的冷却管取得了预料不到的技术效果，在大大提高翅片11强度和硬度的同时仍然保持良好的传热性能。本实施例中，所述的翅片11高度为8-20毫米。最常用的翅片11高度为8-13毫米。证明实验1、实验目的通过Ф44铜-铝轧片式冷却器、Ф34铜-铝轧片式冷却器、Ф44铜丝绕簧冷却器、Ф34绕片式冷却器、5排和7排穿片式冷却器冷却能力的比较，证明本专利技术具有更好的冷却效果。2、实验内容在“闭路循环中速风洞”装置上进行同体积Ф44铜-铝轧片式冷却器、Ф34铜-铝轧片式冷却器、Ф44铜丝绕簧冷却器、Ф34绕片式冷却器、5排和7排穿片式冷却器的传热性能和风阻性能试验。通过试验几种不同结构型式的冷却器传热特性和风阻特性，求取几种冷却器的传热系数和风阻系数，为冷却器设计、生产、制造和运行提供依据。3、实验方法采用模型试验法测试出冷却器的传热性能与风阻性能，把冷却器制造成符合风洞截面尺寸，其排数、管束排列方式都和实际在电机中运行的冷却器相同，把这样的冷却器模型安装在闭路循环中速风洞试验段上，分别调整不同的加热功率、风速和水速，以满足试验的要求。通过冷却器的风量是由鼓风机供给的，在试验段内最大风量可达8640m3/h。通过冷却器的水量是由水箱经过水泵供给的，水泵最大流量为45m3/h，水箱为圆柱型，尺寸为φ2.3×2.5，可容纳10m3水。通过冷却器的气体温度是由加热元件加热气体温度至需要值，其加热功率可达55kW。传热系数K＝f(Va)的关系是在保持一定常水速Vw状态下，调节鼓风机转数，使风速达到不同的数值，而求得K值与风速Va之间的关系。风阻特性是在分别调节不同的风速状态下，测试冷却器前后的压力差而得到的。风速的测量是由“毕托管”取得动、静压，再送至“差压变送器”，最后经“控制台”风速仪显示的。Va＝√ΔH×2g/λm/sΔH 动压差 Pag 重力加速度9.81m2/sλ 空气的比重 kg/m3气体温度是以铜丝电阻网根据电阻值的变化测量的。冷却器进、出水温度是用两支铂薄膜热电阻分别安装在冷却器的进水管和出水管测量的。为保证水温测量的准确，还在进、出水阀门处安装了热电偶直接测量水温差，做对比校验。水速是用涡轮流量计—频率计测量的。试验中气体的流速、温度和冷却水的流速都要保持稳定。4、测量冷却管的几何尺寸4.1.Ф34绕片式冷却器绕片式冷却器是由绕片式冷却元件组成的，而绕片式冷却元件是由铜带折成L型后经轧片后按螺旋状绕于铜管上并焊牢所形成的绕片管。其结构如图1所示。1’铜管 2’翅片 C翅片距2.3mm D翅片外径34±1冷却器长lL＝0.4m冷却器宽bL＝0.4m 水管内径d1＝0.017m水管外径d2＝0.019m绕片外径d＝0.034m片间距 Δδ＝0.0023m每米长冷却管的散热面积 fa＝0.61m2每根冷却管的散热面积Fa＝0.244m2总散热面积 Sa＝13.9m2水管排数Zs＝6水管总数Z＝57水管间距a＝0.037m水管排距b＝0.032m水管有效长 l＝0.4m水路数 nw＝4一根水管的水路截面积Fw＝0.000227m2一个水路截面积 Sw＝0.0032m24.2.Ф44铜丝绕簧冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大中型电机专用的空－水复合冷却管，包括基管和套在基管外的散热管，散热管外表面制成环状的翅片，翅片呈下粗上细的锲形结构，其特征在于：翅片之间的槽底面呈弧形，所述的翅片高度为８－２０毫米。

【技术特征摘要】
1.一种大中型电机专用的空一水复合冷却管，包括基管和套在基管外的散热管，散热管外表面制成环状的翅片，翅片呈下粗上细的锲形结构，其特征在于翅片之间的槽底面呈弧形，所述的翅片高度为8-20毫米。2.根据权利要求1所述的大中型电机专用空一...

【专利技术属性】
技术研发人员：董卫龙，庄萍，魏安林，肖良，宋文清，戎春流，董如君，徐佩敏，
申请(专利权)人：上海金石索泰机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]