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冷水机微通道的制造

Time:2025-09-24 Pv:108

       冷水机微通道的制造是 “精 密成型 + 可靠连接 + 严格测试” 的结合,每个环节均需高精度设备(如微米级挤压模具、氦质谱检漏仪)和严格的质量控制,才能确保其在冷水机中实现 “高 效换热、长期稳定运行” 的目标。

组件组装:扁管、翅片、集管的集成

将加工好的三大部件组装成 “微通道换热器芯体”,核心是确保 “扁管与翅片的紧密贴合” 和 “扁管与集管的密封连接”:

芯体预装(穿片 + 胀管):

将翅片整齐堆叠,再将微通道扁管逐一穿入翅片的预留孔中,形成 “扁管 - 翅片阵列”(扁管数量根据冷水机制冷量设计,通常 20-80 根)。

对扁管进行 “机械胀管”:将直径略大于扁管内孔的胀管器(如钢球、胀杆)从扁管一端推入,使扁管外壁与翅片孔紧密贴合(间隙≤0.05mm),避免 “接触热阻”(占总热阻的 30% 以上)。

集管与扁管连接(焊 接):

先在集管上钻 “扁管插入孔”(孔径比扁管截面大 0.1-0.2mm,确保顺利插入),再将扁管两端插入集管的对应孔中,形成 “芯体 - 集管组件”。

采用氮气保护钎焊(主流工艺,避免焊 接过程中铝合金氧化):将组件放入钎焊炉,通入高纯氮气(纯度≥99.99%)作为保护气,加热至 580-600℃(铝合金钎料熔点,如 Al-Si 系钎料),使钎料熔化后填充扁管与集管的间隙,形成密封焊点。焊 接后需冷 却至室温(冷 却速度≤5℃/min,避免热应力导致开裂)。

分区隔板安装:

根据冷水机冷媒流动路径设计(如 “多流程换热”,提升冷媒与水的换热时间),在集管内插入 “分区隔板”(铝合金材质,厚度 1-2mm),通过钎焊固定,将集管内部分隔为多个独 立流道,确保冷媒按预设路径流动(避免短路)。

可靠性强化:检漏、耐压与性能测试

冷水机微通道需长期承受冷媒高压(如 R410A 冷媒工作压力 2.0-3.5MPa)和冷热循环(-40℃至 60℃),因此必 须通过严格测试剔除缺 陷:

气密性检漏:

核心测试项,采用 “氦质谱检漏法”(精度 高,可检测≤1×10⁻⁹ Pa・m³/s 的泄漏量):将换热器芯体抽真空(真空度≤1Pa),外部充入氦气,若内部氦质谱仪检测到氦气浓度升高,即判定为泄漏,需标记并返修(如补焊)。

辅助测试:部分企业会先进行 “水压测试”(向流道内充水,压力为工作压力的 1.5 倍,保压 30 分钟,观察是否漏水),初步排查大尺寸泄漏。

耐压强度测试:

向微通道流道内充入氮气(或水),压力升至 “设计压力的 1.8 倍”(如设计压力 3MPa,测试压力 5.4MPa),保压 1 小时,通过压力传感器监测压力变化(压降≤0.05MPa 为合格),确保集管、扁管无变形或破裂。

换热性能测试:

将换热器接入 “模拟冷水机工况的测试台”,通入冷媒(如 R32)和冷 却水(或空气),控制进口温度(如冷媒进口 40℃、冷 却水进口 15℃)和流量,通过热电偶、流量计监测进出口温度、压力,计算换热系数(K 值)和换热量,需满足设计值(如 K 值≥2000 W/(m²・℃))。

后期处理:外观修整与包装

外观修整:去除焊 接残留的焊渣、毛刺(用砂纸或专用打磨机),检查翅片是否有变形(若有,用专用工具矫正),确保外观平整(翅片平整度偏差≤1mm/m)。

标识与包装:在集管上粘贴产品标识(型号、规格、生产日期、压力等级),采用气泡膜 + 纸箱包装,避免运输过程中翅片碰撞变形(翅片变形会导致空气阻力增 大,换热效率下降 30% 以上)。