[01154841]高效高可靠性铝热交换系统开发与产业化

铝热交换系统应用广泛,是能源、石化、空分、国防等工程（装备）的关键系统之一,对工程（装备）的性能及其安全运行至关重要,它由一个或多个铝板翅式热交换器、管道、法兰、阀门等构成。本世纪初,我国铝热交换系统制造业初具规模,但生产技术和产品性能与国外差距很大,美、法等发达国家对我国进行专利和技术封锁,垄断了中高端产品市场,我国能源、石化、空气分离大型装备等配置的高性能铝热交换系统完全由国外进口,运载火箭导弹及其发射系统、坦克装甲车辆等武器装备发展也受到严重制约。此外,现代能源、石化、军工的发展对铝热交换系统不断提出新的要求：更为复杂苛刻的热交换环境,更高的热交换效率和可靠性。因此,我国开发高性能的铝热交换系统势在必行。针对我国铝热交换系统行业发展的迫切需求,浙江大学与相关单位进行了长期的产学研合作研究,历经十多年的不懈努力,突破系列关键技术,开发出具有自主知识产权的高效高可靠性铝热交换系统制造技术。主要科技创新包括： 1、设计高效高可靠性铝热交换系统,基于自主开发的制造装备,发明热交换系统核心部机铝板翅式热交换器芯体翅片高精度自动加工新技术,制造出高效高可靠性铝热交换系统需求的具备高表面质量和形状与尺寸的高精准性与一致性的高密度翅片和低阻翅片,基于高密度翅片成功开发出可以实现小温差热交换的铝板翅式热交换器,有利于充分利用有效能源,优化系统流程,提高热交换效率;发明翅片和隔板的高精度自动清洗新技术,显著提高清洗质量和效率,完全满足芯体钎焊前的高清洗要求。 2、发明铝热交换系统焊接新材料与钎焊新技术,发明了熔点≤490℃的高强度铝合金钎料,大幅度降低钎料熔点和钎焊温度,有效提高钎焊可控性,完全避免芯体钎焊时铝合金母材的过烧和溶蚀,显著降低芯体钎焊过程中的热应力和热变形,保证芯体钎焊接头的高性能以及芯体构成元件的精准定位,芯体可承受更高的工作压力,流道具备优良的气阻特性,热交换效率和可靠性高。 3、发明超高压新型铝板翅式热交换器芯体钎焊用钎料,开发出最高工作压力19.0MPa的超高压新型铝板翅式热交换器,并在军工装备上得到实际应用。 本项目创新性突出,查新表明国内外尚无同等水平的技术成果。授权国家发明专利5项,实用新型专利1项,软件著作权2件,发表论文12篇,另有5项国家发明专利进入实审阶段。本项目成熟度高,在杭州杭氧股份有限公司、苏州三川换热器有限公司工程化应用,近3年新增产值8.66亿元、利税9943万元、创汇1264万美元,并获得了重大间接效益。产品应用于宁煤400万吨煤制油国家示范工程、上海赛科119万吨乙烯、中海油45万吨合成氨等国家重大工程,世界等级最大的12万超大型空分设备, “长征七号”和“长征五号”新一代运载火箭、99系列三代主战坦克和8×8轮式战车等航天、军工装备,为我国经济和国防建设作出了重要贡献,有力推动了行业技术进步,使我国铝热交换系统制造技术水平跃上一个新台阶,跨入世界先进行列。