阅读说明：本技术 一种换热器的铸造成型方法 (Casting forming method of heat exchanger ) 是由 吴伟烽 孟欣 杨笑天 张曌 郭天硕 李许旺 何志龙 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种换热器的铸造成型方法,包括步骤：设计中空、实心或部分中空的非金属换热通道；布置设计好的非金属换热通道；向布置好非金属换热通道的空间浇铸换热器金属材料；清洗铸造完成的整个结构,将非金属换热通道溶解、清洗掉。本发明采用铸造的方法加工换热器,加工速度快,流道布置可以更复杂,加工成本低；本发明方法的换热器通道可以设计得更合理、更复杂,制造速度快,制造成本低,换热器的换热效果好。(The invention discloses a casting forming method of a heat exchanger, which comprises the following steps: designing a hollow, solid or partially hollow non-metal heat exchange channel; arranging a designed non-metal heat exchange channel; casting a heat exchanger metal material to the space in which the nonmetal heat exchange channel is arranged; and cleaning the cast whole structure, and dissolving and cleaning the nonmetal heat exchange channel. The heat exchanger is processed by adopting a casting method, the processing speed is high, the flow channel arrangement can be more complicated, and the processing cost is low; the heat exchanger channel of the method of the invention can be designed more reasonably and more complicated, the manufacturing speed is high, the manufacturing cost is low, and the heat exchange effect of the heat exchanger is good.)

一种换热器的铸造成型方法

技术领域

本发明属于换热器领域，特别涉及一种换热器的铸造成型方法。

背景技术

换热器是一种在能源、化工、石油、电力、船舶、空调暖通等领域广泛使用的装置，用于两种及两种以上不同温度的流体进行热量的交换，同时也是提高能源利用效率的主要节能设备之一。换热器的结构形式多种多样，为了提高换热器的换热效率，通常的做法是增大换热面积，因此具有高传热面积的紧凑型换热器被普遍应用，如微通道换热器、印刷电路板式换热器、板式换热器等。

目前换热器普遍采用机械或化学方法加工换热板，换热板则一般通过层叠、焊接的方式连接。这种换热板及流道制作方式要求的方法复杂，成本高，而且耗时耗力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种换热器的铸造成型方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种换热器的铸造成型方法，包括以下步骤：

1)设计中空、实心或部分中空的非金属换热通道；

2)布置设计好的非金属换热通道；

3)向布置好非金属换热通道的空间浇铸换热器金属材料；

4)清洗铸造完成的整个结构，将非金属换热通道溶解、清洗掉。

进一步的，步骤1)中，非金属换热通道的外形与其对应的换热流体通道形状一致。

进一步的，步骤1)中，当非金属换热通道形状为空心直圆管状时，所述非金属换热通道的两个端头封堵有非金属材料；非金属换热通道能耐受铸造过程中的力负荷。

进一步的，步骤2)中，在砂腔围成的腔体空间中按照各种换热流体的实际换热通道的空间结构布置、搭装非金属换热通道。

进一步的，步骤2)中，相同流体的金属换热通道之间连接或设有间距；不同流体的金属换热通道之间设有间距。

进一步的，步骤2)中，布置非金属换热通道时，直接用砂型支撑、定位，或者使用各种非金属或金属材料支撑、定位。

进一步的，用金属丝按照换热器中换热通道的空间位置布置定位、支撑非金属换热通道。

进一步的，步骤3)中，浇铸之前布置在砂腔或其它材料围成的腔体上布置好一个或多个气孔。

进一步的，非金属换热通道的材料为能被酸溶解的非金属材料；非金属换热通道整体由一种或数种非金属材料制造或分段、分部由一种或数种非金属材料制造；非金属材料的熔点比铸造换热器的金属材料的熔点高。

进一步的，非金属换热通道的材料为碳酸钙。

本发明的有益效果如下：

1、本发明采用铸造的方法加工换热器，加工速度快，流道布置可以更复杂，加工成本低；

2、本发明方法的换热器通道可以设计得更合理、更复杂，制造速度快，制造成本低，换热器的换热效果好。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例两端不封闭的非金属换热通道结构示意图；

图2为本发明具体实施例两端封闭的非金属换热通道结构示意图；

图3为本发明具体实施例非金属换热通道布置结构示意图；

图4为本发明具体实施例浇铸完成后换热器的据图剖面图；

其中图1-4的附图标记为：1、两端不封闭的非金属换热通道；2、两端封闭的非金属换热通道；3、第一种流体的非金属换热通道；4、第二种流体的非金属换热通道；5、砂腔；6、浇铸金属；7、浇铸后的非金属换热通道；8、空心通道。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

一种换热器的铸造成型方法，包括：1)非金属换热通道成型、2)非金属换热通道布置、3)铸造、4)非金属换热通道清洗四个步骤。

上述非金属换热通道的材料是指能被某种酸溶解的非金属材料，如碳酸钙或其混合物等非金属材料；一个换热器的制造中可以用到一种或数种非金属材料；非金属换热通道可以由一种或数种非金属材料制造，也可以分段、分部由一种或几种非金属材料制造；非金属材料的熔点比铸造换热器的金属材料的熔点高。

步骤1是指设计并制造中空或者实心、或者部分中空的上述非金属换热通道。所述非金属换热通道外形按照实际换热器成品的冷或热流体的通道形状设计；非金属换热通道有数个，每个的外形与部分冷或热流体的通道外形相同，拼接后形成整个冷或热流体的通道形状；每个非金属换热通道代表一种换热流体通道，其外形整体与该种换热流体通道形状一致。当换热通道形状设计成直圆管状时，单个两端不封闭的非金属换热通道1的轴截面如图1所示。两端不封闭的非金属换热通道1内部为空心，材料为前述非金属材料。为确保浇铸时浇铸的金属材料不至于流入两端不封闭的非金属换热通道1的空心内部，可以按照如图2所示两端封闭的非金属换热通道2的形式设计，即将两端不封闭的非金属换热通道1两头用非金属材料封堵。所述非金属换热通道有一定的强度，能耐受铸造过程中的各种力负荷。

步骤2是指在砂腔5或其它材料围成的腔体空间中按照各种换热流体的实际换热通道的空间结构布置、搭装前述非金属换热通道。非金属换热通道布置中，相同流体的换热通道之间可以有一定距离，也可以连接；非金属换热通道布置中，不同换热流体通道之间有一定的间距。布置非金属换热通道时，可以直接用砂型支撑、定位，也可以用各种非金属或金属材料支撑、定位。例如可以用金属丝按照换热器中换热通道的空间位置布置定位、支撑非金属换热通道。图3给出了采用砂腔支撑、定位非金属换热通道的一种示意。为清晰展示本发明，图中只给出了换热器的两层换热通道，分别为第一种非金属换热通道3和第二种非金属换热通道4，它们布置在砂腔5之内上。这样向砂腔5内浇铸金属时，可维持第一种非金属换热通道3和第二种非金属换热通道4的定位及它们的相对位置。

步骤3是指向布置好非金属换热通道的空间浇铸换热器金属材料。浇铸之前要在砂腔或其它材料围成的腔体上布置好一个或多个气孔等铸造方法结构。铸造完成后，换热器的局部剖面如图4所示。图中，浇铸后的非金属换热通道7的周围包裹着浇铸金属6，非金属换热通道7的内部是空心通道8。

步骤4是指将铸造完成的整个结构放入某种液体清洗，将第一道工作制造的非金属换热通道溶解、清洗掉。将清洗液体通入图4所示空心通道8后，清洗液将浇铸后的非金属换热通道7溶解，从换热器中去除。

在完成上述四个步骤后，可以对换热器进行机加工，制造成换热器成品，也可以直接使用。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。