热交换器制造成本驱动因素


快速要求


确定换热器成本的关键因素



热交换器价格可以变化很大;了解为什么可以帮助您削减成本并仍然获得正确兑现应用程序所需的性能。制造成本可能会受到需求大大影响,但这并不一定在热或设计工程师的控制中。但是,您可以通过了解核心和框架材料,界面容差,涂层和其他要求如何影响热交换器的成本来降低成本。通过在设计过程中提前涉及您的热交换器制造商,您将能够识别制造成本驱动程序,并选择最具成本效益的设计。




核心和框架材料

核心和框架材料的规格可以显著增加热交换器的成本。核心,可能包括管,翅片,和/或金属片,可以使用各种金属制造。在热交换器中最常用的金属是铜、铝和不锈钢。这些金属的成本在过去几年中显著上升,使它们在总热交换器成本中所占的比例更大。由于不锈钢比铜或铝更昂贵,除非您的应用需要不锈钢,否则选择铜或铝是有意义的。热交换器也可以使用镍,白铜,哈氏合金®,英科乃尔®,钛,或其他金属制造。然而,这些金属由于其较高的成本而不经常使用。

通常指定核心的材料以确保流体路径金属与为应用选择的冷却剂兼容。例如,可以指定不锈钢以与去离子水一起使用,而Cupronickel可能被指定用于盐水。也可以基于重量选择热交换器芯材。铝和钛优先用于军事和航空航天应用,因为这些金属较少密集。

核心成本也会因所选热交换器的类型而有所不同。成本的变化是由于制造特定热交换器所需的材料数量不同,以及制造该部件所需的工厂时间数量不同。最便宜的热交换器是铜管翅片热交换器。不锈钢管翅式换热器要比铜管翅式换热器贵,因为不锈钢按重量来说比较贵,需要更多的时间来打孔,而且必须焊接。与管翅式换热器一样,真空钎焊扁平管油冷却器也相对容易生产。相反,生产的最昂贵的热交换器是真空钎焊板翅式热交换器。

其他热交换器规格可以增加成本是用于将热交换器框架连接到核心的材料和工艺。流行铆钉是最便宜的选择,然后是螺钉,然后焊接。螺钉将提供比POP铆钉更强大的误差。平管热交换器框架通常附接铆钉或焊接。通过焊接,结果是更强大和更可靠的部分,更好地处理冲击和振动。当空间和重量是令人担忧的问题时,焊接也是优选的,例如使用重量敏感应用(例如空气传播应用)的板翅式热交换器。焊接消除了使用铆钉的需要,可以加重。另外,铆钉可能需要比焊接更大的热交换器框架,因为铆钉需要宽的金属部分以通过并有效地将热交换器框架和芯保持在一起。然而,由于额外的焊接工艺工厂时间,焊接比其他两种方法更昂贵。




安装热交换器的接口公差

继核心和框架材料之后,安装和管道功能的接口公差规格是下一个最大的成本驱动因素。对于安装功能,最具成本效益的方法是将安装功能设计成单个的钣金组件。这将产生±0.03"到±0.06"(±0.076cm到±0.1.52 cm)的公差。如果需要更紧的公差,产品将不得不在最后的生产阶段加工,这将需要额外的机器时间。热交换器也有被金属屑或机加工冷却剂污染的风险,所以必须格外小心。因此,这一额外的加工步骤会显著增加成本。

正常管道公差为铜管翅片热交换器±1/8“ - ±3/16”(±0.318厘米至±0.476厘米),用于不锈钢和铝制品的±1/8“(±0.318厘米)。如果更紧管道需要公差,更昂贵的工具和劳动力和检测时间的增加。然而,搁板的管道配件是最昂贵的,但是,它们具有宽松的公差。串珠式贴合与3的配合配合/ 8“(0.953厘米)ID软管,用夹具固定不需要紧张的公差,因此选择这种类型的配件可能有助于保持成本低。最昂贵的配件选项是定制加工配件。




换热器涂料



另一个重要的成本驱动因素是用于防腐或美容目的的热交换器涂层。由于铝比其他金属更容易腐蚀,铝热交换器上最常见的腐蚀保护涂层。有几种类型的热交换器涂层,以减少腐蚀:化学转化涂层,阳极氧化,e涂层,和油漆。

最广泛使用的涂层选择之一是化学转化涂层或铬酸盐转化涂层,也称为“化学膜”,以减少表面氧化。大多数政府和商业热交换器工程规范要求铝进行化学转化涂层(根据军用标准mil - ddl - 5541f,以前的MIL-C-5541E)。

除了化学膜,另一种可用于保护铝的选择是阳极氧化。阳极氧化通过修改靠近金属表面的晶体结构,最大限度地减少腐蚀和磨损。它产生了一个更难的部分,甚至更大的腐蚀保护。然而,它不是一种普通的涂层,它比化学转化涂层更昂贵。

提供腐蚀保护的第三涂层方法称为电子涂层,也称为电沉积或电蚀剂。将DC电荷施加到浸入相对带电涂料颗粒的浴中的金属部件。将涂料颗粒拉伸到金属部件,涂料沉积在零件上,形成均匀,在整个表面上形成均匀的薄膜。它是最昂贵的热交换器腐蚀保护。

热交换器也可以涂上涂料以防止腐蚀或美观。例如,为了美观,铜质热交换器有时需要进行喷涂,因为未涂覆的铜可能会随着时间的推移而变色。对于环氧涂料应用,每个热交换器的成本可以从$10-$200每个热交换器。涂装的成本不仅取决于涂料本身,还取决于要涂覆的表面面积。在增加的耐蚀性或改善外观的价值与成本之间进行权衡,以决定选择涂层或油漆。你希望你的热交换器能用多久?您的热交换器是否可见,热交换器的外观对最终用户有多重要?医院设备上的热交换器的外观可能比工厂设备上的热交换器的外观更重要。




热交换器设计和制造伙伴关系

在设计阶段早期与热交换器制造商合作,或灵活地进行打印设计,将允许最大限度地节省成本。尽管在热交换器制造中最大的成本驱动因素是每年的需求,还有许多其他因素对热交换器和/或部件工程师有一些控制。确保每个规格都有一个理由,因为每个规格都可能提高成本。当核心和框架材料、公差和涂层规格被概述时,确定它们是否对应用是必要的是很重要的。此外,重要的是要认识到,在热交换器的设计和制造过程中有许多替代方案,这两者都会影响成本。


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