專(zhuān)利名稱(chēng)：新型高效鋁合金速凍平板擱架排管蒸發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型裝置屬于制冷與低溫工程新設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們對(duì)食品安全、營(yíng)養(yǎng)、快捷、風(fēng)味口感等指標(biāo)要求越來(lái)越高，人們對(duì)冷凍冷藏新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝也在不斷進(jìn)行探索與研究。同時(shí)也為冷凍冷藏業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了 契機(jī)，市場(chǎng)容量會(huì)逐漸擴(kuò)大，低溫生產(chǎn)車(chē)間、冷凍廠、冷庫(kù)的建設(shè)也會(huì)隨之加快。蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中制取冷量和輸出冷量的設(shè)備，是制冷系統(tǒng)設(shè)備中最重要的部 件之一。目前，冷凍冷藏用速凍蒸發(fā)器主要有速凍平板擱架蒸發(fā)器和強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)兩種。與強(qiáng) 冷風(fēng)機(jī)相比，速凍平板擱架蒸發(fā)器便于加工制作、價(jià)格低、貯藏食品干耗少，速凍時(shí)間短。被 廣泛應(yīng)用于冷凍冷藏速凍工程中。目前，速凍平板擱架蒸發(fā)器中的排管和平板擱架采用國(guó)標(biāo)GB/T8163無(wú)縫鋼管(38 管)等鋼材。但是38管的導(dǎo)熱系數(shù)較低，傳熱性能較差，在滿(mǎn)足冷負(fù)荷的條件下，鋼材消 耗量大，給國(guó)家資源造成很大負(fù)擔(dān)。按照國(guó)標(biāo)GB/T8163無(wú)縫鋼管的使用下限為-29°C， 在-19 150°C要選用20#碳素?zé)o縫鋼管，-29 150°C選用10#碳素?zé)o縫鋼管，40 150°C 選用16Mn無(wú)縫鋼管，-50°C 150°C選用09Mn低合金無(wú)縫鋼管或者0Crl8Ni9高合金鋼無(wú) 縫鋼管作為材質(zhì)，而在這些低溫條件下，相對(duì)應(yīng)的材質(zhì)比較貴，限制了無(wú)縫鋼管在低溫冷庫(kù) 中的應(yīng)用。另外38管需要定期防腐處理，否則一起滑落的銹層和霜層會(huì)污染食品，造成安 裝維護(hù)費(fèi)用增加。新型速凍平板擱架，正是在國(guó)標(biāo)GB/T8163無(wú)縫鋼管(38管)等鋼材不能 滿(mǎn)足低溫冷凍冷藏速凍工程要求的背景下由申請(qǐng)者提出的。
發(fā)明內(nèi)容本裝置針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)不足，提出了一種新型速凍平板擱架蒸發(fā)器裝置。具體的 組成部分是由鋁合金管、鋁合金速凍平板和連接支撐附件組成。新型速凍平板擱架蒸發(fā)器裝置由鋁合金管(A)、鋁合金速凍平板(B)和連接支撐 附件(C)組成。鋁合金管(A)位于鋁合金速凍平板(B)下部，并與鋁合金速凍平板(B)連 接作為一個(gè)整體。連接支撐附件(C)垂直于鋁合金速凍平板(B)，布置在與距排管中心兩側(cè) 一定距離處，并與鋁合金速凍平板擱架(B)連接為一體。連接支撐附件既起到連接支撐鋁合金管和鋁合金速凍平板的作用，又起到加強(qiáng)化 傳熱，加速冷凍的作用。鋁合金為鋁材質(zhì)6063-T5人工時(shí)效狀態(tài)，即鋁合金熱處理T5狀態(tài)是由高溫成型過(guò) 程冷卻，然后進(jìn)行人工時(shí)效的狀態(tài)。鋁排表面做高密度氧化膜不小于ΙΟμπι，保證鋁排不銹 蝕和氧化。本實(shí)用新型裝置的特點(diǎn)是1、良好傳熱性能在同樣環(huán)境條件下，鋼鐵的導(dǎo)熱系數(shù)為46w/(m2. °C )，而鋁為210w/(m2. °C )，鋁合金速凍平板擱架比傳統(tǒng)的鋼質(zhì)擱架蒸發(fā)器有更好的傳熱性能。排管內(nèi)制冷劑為與排管內(nèi)表 面面接觸的流動(dòng)狀態(tài)，傳熱性能更好。蒸發(fā)器的導(dǎo)熱傳熱量表示為C=Ii^f ’所以同等
面積、同等壁厚的管材，鋁管傳熱量為鋼管4. 5倍。2、重量輕，投資省平板擱架與管內(nèi)制冷劑之間的溫差很好地控制在0.5°C以下，與鋁合金管連接的 平板形成了更多的有效傳熱面積；在同等傳熱面積的情況下，鋁合金速凍平板擱架的重量 比鋼質(zhì)擱架小得多。既降低了建筑結(jié)構(gòu)的單位載荷，節(jié)省建筑結(jié)構(gòu)的投資部分，又大大降低 了制冷部分的投資，節(jié)省金屬型材的使用量，降低成本。3、充注量少，節(jié)能鋁合金速凍平板擱架排管采用大直徑排管加大平板擱架結(jié)構(gòu)，大直徑排管內(nèi)的制 冷劑與速凍平板為面接觸流動(dòng)狀態(tài)，所以單位蒸發(fā)面積的鋁合金排管制冷劑充注量仍然比 無(wú)縫鋼管少，同時(shí)制冷輔助設(shè)備的容積也減小，制冷設(shè)備的投資減小。由于其速凍平板面接 觸傳熱方面的優(yōu)良性能，熱工質(zhì)融霜用量少，融霜速度快；相比強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)，既節(jié)省了運(yùn)行耗 電量，也節(jié)省了電融霜的能耗，大大地降低了冷庫(kù)的運(yùn)行成本。4、特殊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)鋁合金速凍平板擱架排管蒸發(fā)器的管、板、支撐附件成平行和垂直結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu) 既有利于排管安裝的固定，又可以在排管之間形成平行通道，利于空氣的流動(dòng)。當(dāng)制冷系統(tǒng) 進(jìn)行降溫時(shí)，冷、熱氣流在密度差的作用下，熱空氣上升，冷空氣沿支撐加速下沉，加快庫(kù)內(nèi) 空氣的對(duì)流換熱，庫(kù)內(nèi)貨物降溫速度加快。5、優(yōu)越的低溫性能目前的低溫冷庫(kù)蒸發(fā)溫度在-30°C -40°C之間，而鋁合金的低溫使用下限 在-260°C左右，完全可以滿(mǎn)足低溫運(yùn)行的要求。受低溫_30°C的限制，冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范條文規(guī) 定，GB/T8163無(wú)縫鋼管等鋼材將不能滿(mǎn)足冷庫(kù)建設(shè)的要求。6、清潔衛(wèi)生和抗氧化處理無(wú)縫鋼管等鋼材在低溫和高濕的環(huán)境下容易產(chǎn)生腐蝕，所以每年都需要進(jìn)行一次 防腐處理，既影響了正常的生產(chǎn)，又加大了管理費(fèi)用；鋁合金速凍平板擱架排管蒸發(fā)器表面 已有抗氧化工藝設(shè)計(jì)，使用中無(wú)需再進(jìn)行防腐處理。良好的外表面處理工藝，杜絕了融霜時(shí) 無(wú)縫鋼管銹層一起脫落而污染貨物的嚴(yán)重現(xiàn)象，產(chǎn)品衛(wèi)生度大大提高。

圖1是本實(shí)用新型裝置高效鋁合金速凍平板擱架排管圖。
具體實(shí)施方式
新型高效鋁合金速凍平板擱架排管蒸發(fā)器裝置安裝于速凍間預(yù)留的速凍擱物架 支架上。新型高效鋁合金速凍平板擱架蒸發(fā)器中的鋁合金管與制冷劑分液器和回氣集管連 接，構(gòu)成制冷劑回路。制冷劑通過(guò)鋁合金管和與其相連的平板吸收管速凍物品中的熱量蒸 發(fā)，冷卻排管之間由鋁合金平板連接。另一方面當(dāng)制冷系統(tǒng)進(jìn)行降溫時(shí)，冷、熱氣流在密度 差的作用下，熱空氣上升，冷空氣加速下沉，加快各層速凍擱物架間的對(duì)流換熱，擱物架上的速凍物品降溫速度進(jìn)一步加快。具體施工工藝設(shè)計(jì)1、強(qiáng)度與壓力試驗(yàn)鋁合金排管和鋁合金平板擱架強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為2.5MPa,不產(chǎn)生任何破壞；進(jìn)行破壞性試驗(yàn)IOMPa時(shí)，鋁合金排管具有良好的氣密性；2、排管設(shè)計(jì)鋁合金速凍平板擱架排管每層間距為250mm ；鋁合金速凍平板擱架排管每IOOOmm跨距進(jìn)行支撐；3、管路設(shè)計(jì)為保證排管供液的均勻性，每路管道所供支路數(shù)不宜過(guò)多，當(dāng)單組排管超過(guò)16支 需要設(shè)雙供液口 ；管路采用蛇形連接。氨制冷系統(tǒng)，每支排管的長(zhǎng)度控制在80米以下；氟利昂制系統(tǒng)，每支排管的長(zhǎng)度控制在60米以下；4、沖霜鋁合金速凍平板擱架排管蒸發(fā)器均采用熱工質(zhì)融霜，特別注意融霜時(shí)不能對(duì)排管 進(jìn)行敲打。
權(quán)利要求一種新型高效鋁合金速凍平板擱架蒸發(fā)器裝置，其特征在于它由鋁合金管(A)、鋁合金速凍平板(B)和連接支撐附件(C)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高效鋁合金速凍平板擱架蒸發(fā)器裝置，其特征在于鋁合 金管(A)位于鋁合金速凍平板(B)下部，并與鋁合金速凍平板(B)連接作為一個(gè)整體；連接 支撐附件(C)垂直于鋁合金速凍平板擱架(B)，布置在與距排管中心兩側(cè)一定距離處，并與 鋁合金速凍平板(B)連接為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高效鋁合金速凍平板擱架蒸發(fā)器裝置，其特征在于所述 的鋁合金速凍平板擱架擱置在速凍間預(yù)留的速凍擱物架支架上，與速凍擱物架支架呈垂直 方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高效鋁合金速凍平板擱架蒸發(fā)器裝置，其特征在于所述 的鋁合金為鋁材質(zhì)6063-T5人工時(shí)效狀態(tài)，鋁合金平板擱架表面做陽(yáng)極氧化高密度氧化膜 處理，平均膜厚不小于10 μ m。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型裝置公開(kāi)了一種新型高效鋁合金速凍平板擱架蒸發(fā)器裝置，屬于制冷與低溫工程新設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。它由鋁合金管、鋁合金速凍平板和連接支撐附件組成。該裝置采用高效鋁合金材質(zhì)及特定成型制作工藝6063-T5為技術(shù)支撐，具有良好傳熱性能、優(yōu)越的低溫性能，速凍時(shí)間短、清潔衛(wèi)生和抗氧化、投資省、制冷劑充注量少和節(jié)能運(yùn)行等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28F9/007GK201555398SQ20092002040
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者董德發(fā) 申請(qǐng)人:董德發(fā)