Analisi del processo di stampaggio del condensatore evaporativo

Come componente di base dei moderni sistemi di refrigerazione e condizionamento dell'aria, il processo di stampaggio del condensatore evaporativo influisce direttamente sull'efficienza di scambio di calore, la durata e la stabilità operativa. Il suo processo di produzione integra la scienza dei materiali, la lavorazione e la progettazione della fluidodinamica, che richiedono un equilibrio tra controllo di precisione e ottimizzazione dei costi. Di seguito descrive il processo da tre prospettive: selezione del materiale, fasi di modanatura dei tasti e ottimizzazione del processo.

1. Selezione e pretrattamento del materiale

Il corpo principale di un condensatore evaporativo è in genere costituito da provette di rame, alette di alluminio e un telaio in acciaio resistente alla corrosione. I tubi di rame sono la scelta preferita per i tubi del condensatore a causa della loro eccellente conducibilità termica (circa 401 W/(m · k)) e resistenza alla corrosione. Le pinne di alluminio, basandosi sulla loro alta conducibilità termica (circa 237 W/(m · k)) e proprietà leggere, sono unite ai tubi di rame mediante espansione meccanica o brasatura. Il telaio è in genere realizzato in acciaio zincato o acciaio inossidabile per resistere all'umidità e alla corrosione chimica degli ambienti esterni.

Durante la fase di pretrattamento, i tubi di rame subiscono ricottura (tipicamente riscaldamento a 500-600 gradi seguiti da un raffreddamento lento) per eliminare lo stress interno e migliorare la duttilità, garantendo la resistenza alle crepe durante la successiva flessione e saldatura. Le pinne in alluminio richiedono una pulizia superficiale (ad es. Pallo per rimuovere gli strati di ossido) per garantire un legame stretto con i tubi di rame.

Ii. Passaggi del processo di formazione core
1. Formazione e montaggio del tubo di rame

Il pacchetto di tubo di scambio di calore del condensatore è piegato in una forma specifica (come una serpentina o una spirale) in base ai requisiti di progettazione. Un bender del tubo CNC controlla con precisione il raggio di curvatura (tipicamente maggiore o uguale a 3 volte il diametro del tubo) per evitare la concentrazione di sollecitazione che potrebbe causare il diradamento o la crepa della parete del tubo. Dopo la formazione, i tubi di rame vengono testati per lievi perdite usando uno spettrometro di massa elio per garantire una guarnizione stretta.

2. Integrazione del pacchetto pin e tubo

Le pinne in alluminio vengono inserite nei tubi di rame usando un processo di "through-through". Un espansore per tubi meccanici applica quindi la pressione (circa 8-12 MPa) per espandere leggermente il diametro del tubo (circa 0,1-0,3 mm), garantendo una vestibilità stretta con le pinne. Dopo l'espansione, è necessario un test di ermetica (ad esempio, pressurizzazione dell'azoto a 0,5 MPa per 30 secondi senza caduta di pressione) per garantire collegamenti privi di perdite. Alcuni prodotti di fascia alta utilizzano processi di brasatura (ad es. Brasatura a base di argento sotto la protezione dell'azoto) per migliorare ulteriormente la resistenza e la durata del legame.

3. Integrazione del sistema di guscio e spray

La cornice in acciaio è formata dal taglio e dalla saldatura laser e la superficie viene spruzzata con un primer ricco di zinco epossidico per la protezione della corrosione. Le tubazioni dell'acqua per il sistema di spruzzo sono costruite in acciaio UPVC o inossidabile e collegate mediante saldatura a fusione di calore o saldatura ad arco argon per garantire un funzionamento privo di perdite. Il layout dell'ugello viene ottimizzato attraverso la simulazione CFD (fluidodinamica computazionale) per garantire una copertura uniforme del fascio di tubo di scambio di calore mediante acqua a spruzzo.

Iii. Ottimizzazione del processo e controllo di qualità

Nella moderna produzione di condensatori evaporativi, la tecnologia digitale ha notevolmente migliorato l'accuratezza dello stampaggio. Ad esempio, gli scanner laser 3D vengono utilizzati per rilevare deviazioni del fingot (con una tolleranza ammissibile di ± 0,5 mm) e la saldatura robotica riduce l'errore umano. Per quanto riguarda i materiali, alcuni produttori utilizzano tubi di rame microcanale (diametro interno inferiore o uguale a 1 mm) anziché tubi rotondi tradizionali. Ciò aumenta l'area di scambio di calore e riduce il consumo di energia, ma il loro stampaggio richiede processi di estrusione e raddrizzamento più precisi.

Inoltre, i requisiti di protezione ambientale stanno guidando i miglioramenti dei processi: il sistema di circolazione delle acque a spruzzo è stato dotato di filtri e dispositivi di disinfezione ultravioletta per ridurre i rifiuti idrici; E il processo di saldatura è passato alla saldatura a bassa figura e senza alogeni per ridurre le emissioni di COV.

Conclusione

Il processo di stampaggio per i condensatori evaporativi è un riflesso completo delle tecnologie di materiale, meccanico e di processo. Dalla piegatura precisa dei tubi di rame all'assemblaggio affidabile delle pinne, ogni fase richiede un rigoroso controllo dei parametri per ottenere in definitiva uno scambio di calore efficiente e una lunga vita. Man mano che l'industria della refrigerazione si sposta verso il risparmio energetico e la compattezza, i futuri processi di stampaggio avanzaranno ulteriormente verso l'intelligente (come l'ispezione di qualità basata sull'intelligenza artificiale) e il verde (come la saldatura senza flussi).