一種熱管及製造用設備的製作方法

2023-09-15 07:43:45 1

專利名稱：一種熱管及製造用設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於熱傳導技術領域，涉及一種使用於發電、化工、冶金等行業，將爐 體或熱源中的熱能導出的傳熱熱管及製造設備。
背景技術：
熱管作為熱源的傳導散熱機構，其結構包括一個兩端被密封的管筒，管筒內裝有 一定量的工作流體，將其一端置入熱源加熱吸收熱能，通過內部工作流體的相變從而實現 熱能傳導的功能。目前使用中的熱管的結構包括有光管和翅片管，即由金屬材料製成的外 壁光滑的管筒構成的光管，以及為了提高管筒的傳熱面積而設置於管筒外壁上的環形或螺 旋形翅片。但這兩種結構的熱管在使用過程中以及製造過程中存在以下缺陷其一，光管和 翅片管構成的熱管直接插於鍋爐或其他熱源中，由於其中含有大量的腐蝕性氣體和灰塵粒 子，因此熱管極易被腐蝕氧化和粒子的衝刷，使其使用壽命大大縮短；其二，新的翅片管確 實增大了接觸面積，提高了熱傳導效率，但是在使用過程中由於環形或螺旋形的翅片間極 容易儲存灰塵，為了儘可能降低儲存灰塵對熱管熱傳導效率的影響，必須不斷的清除其翅 片中的灰塵，因此會造成熱傳導的間斷，從而降低了使用該熱管實現熱傳導的效果。

實用新型內容本實用新型的第一目的就是提供一種耐腐蝕且熱傳導效率高的熱管。實現本實用新型提出的熱管的技術方案為一種熱管，包括由金屬材料構成的熱管管筒，其特徵在於在所述的管筒的外壁上 設置有0. 05-0. 1毫米厚的底釉層，在該底釉層上設置有至少一層0. 1-0. 2毫米厚的玻璃層。本實用新型的第二目的就是提供製備上述熱管專用設備；即構成製備上述熱管專用設備的技術方案為包括有固定架，在該固定架的中部設置有至少一個中心部位設置有孔眼的容器， 其中，所述的孔眼與所製備的熱管的管筒相匹配；在所述固定架頂部設置有熱管牽引機構。本實用新型提供的熱管同現有技術相比具有以下優點其一，由於在構成熱管的 管筒外壁上設置有一層具有抗腐蝕性能的玻璃層結構，因此熱管直接插於鍋爐或其他熱源 中，可以有效避免腐蝕氣體對熱管管筒的腐蝕，並且由於所設置的玻璃層結構具有極高的 硬度，能夠有效抗擊灰塵粒子對熱管管壁的衝刷，能夠延長熱管的使用壽命；其二，由於設 置於熱管管筒外壁上的玻璃層具有良好的光滑度，可以有效避免爐體中灰塵的粘附，克服 了淫灰塵粘附積集所造成的降低傳熱效率的缺陷；其三，由於在熱管管筒外壁及其所設置 的玻璃層之間設置有一層過渡層，因此可以有效避免由於二者之間的熱膨脹係數差別太 大，而造成的玻璃層脫落問題的出現。

圖1為本實用新型提供的熱管傳導的結構示意圖；[0011]圖2為上述熱管的截面結構示意圖；圖3為製備上述熱管塗掛底釉或玻璃層的專用設備結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型所提出的熱管的結構及其製備的專用設備 做進一步說明。如圖1所示為本實用新型提供的熱管傳導的結構示意圖，即將若干根熱管1的授 熱端2插入鍋爐或其他熱源3中，另一端4作為散熱端將從熱源中獲得的熱能散出去。如圖2所示為構成上述熱管的截面結構示意圖，即該熱管的結構包括由金屬材料 構成的熱管管筒5，在該管筒的外壁上設置有底釉層6，在該底釉層上設置有質地堅硬的玻
璃層7 ο如圖3為製備上述熱管塗掛底釉或玻璃層的專用設備結構示意圖。其中該設備的 包括有固定架8，在該固定架的中部排列設置有多個(根據所製備的熱管數量需要)中心部 位設置有用於構成熱管的管筒穿過的孔眼9的容器10，該容器中用於盛裝管筒外壁所要掛 塗的底釉層或玻璃層溶液，並且使得孔眼正好能夠使得管筒或已經燒制後若干玻璃層的 管筒穿過——也即與所製備的熱管的管筒相匹配；在固定架的頂部設置有熱管的牽引機構 11。利用上述專用設備製備熱管的過程為第一步，底釉層的製備取出管徑為10毫米、壁厚為1. 5毫米的鋼管，對其表面進行去鏽處理；然後配製底釉層料溶液，將製成的溶液置入如圖3所示的容器10中，啟動設置與 固定架上的牽引機構11，使得鋼管穿過容器中心的孔眼和容器中的底釉層料，即該底釉層 料塗掛於管筒外壁上；調整管筒的牽引速度，使得塗掛於管筒外壁上的底釉層厚度控制在 0. 05-0. 1毫米之間，並經過烘乾除去水分和高溫燒制即可在管筒上製備出底釉層；第二，玻璃層的製備首先配置玻璃層溶液，將製成的溶液置入如圖3所示的容器10中，然後啟動設置 與固定架上的牽引機構11，使得燒制有底釉層的鋼管穿過容器中心的孔眼和容器中的玻璃 層料，即該玻璃層料塗掛於管筒外壁上；調整管筒的牽引速度，使得塗掛於管筒外壁上的玻 璃層厚度控制在0. 1-0. 2毫米之間，並烘乾除去水分後經過高溫燒制可得一層底釉層和一
層玻璃層的筒管。重複上述第二步工序，則製備成的熱管是由一層底釉層和多層玻璃層的筒管構 成。在上述底釉層的製備過程中，調整管筒的牽引速度，使得塗掛於管筒外壁上的底 釉層厚度控制在0. 05-0. 1毫米之間；該底釉層的太薄則不能夠達到有效避免由於二者之 間的熱膨脹係數差別太大而造成的玻璃層脫落問題的出現的效果；反之，越厚會降低熱管 與熱源之間的換熱效果。同樣在上述玻璃層的製備過程中，調整管筒的牽引速度，使得塗掛於管筒外壁上 的底釉層厚度控制在0. 15-0. 5毫米之間；該玻璃層的太厚會降低熱管與熱源之間的換熱 效果，但其抗腐蝕性能和耐磨性等都會加強。[0026]經檢測，利用上述工藝製備出的熱管，其中厚度在0.05-0. 10毫米的一層底釉 層的膨脹係數在0. 99——1. 05X10釐米/度，介於厚度在1. 5- 8毫米的鋼管膨脹係數 1. 35——1. 40X10釐米/度和玻璃層材料的膨脹係數0. 94——0. 95X10釐米/度之間； 因此，可以有效解決直接燒制於構成熱管筒管外壁上的玻璃層，在250-400°C高溫的鍋爐煙 氣中由於二者的膨脹性能不同而導致玻璃層脫落現象的發生；延長了熱管的使用壽命。在上述熱管的製備中，由於構成熱管的玻璃層至少為一層(一般設置在5-100層 之間)。經檢測，該玻璃層的硬度可以達到5. 5莫氏硬度，可以有效減少鍋爐煙氣中的熱粒 子對熱管的衝刷；另外上述玻璃層的耐酸腐蝕試驗為在550°C的條件下，濃度為的硫 酸浸泡2小時的失重率為0. 035——0. 040毫克/平方釐米，在濃度為30%的硫酸中浸泡6 小時的失重率為0. 25——0. 28毫克/平方釐米。因此可以大大延長處於鍋爐煙氣中進行 熱交換的熱管的使用壽命。
權利要求一種熱管，包括由金屬材料構成的熱管管筒，其特徵在於在所述的管筒的外壁上設置有0.05 0.1毫米厚的底釉層，在該底釉層上設置有至少一層0.1 0.2毫米厚的玻璃層。
2.製備權利要求1所述一種熱管的專用設備，其特徵在於包括有固定架，在該固定架 的中部設置有至少一個中心部位設置有孔眼的容器，其中，所述的孔眼與所製備的熱管的 管筒相匹配；在所述固定架頂部設置有熱管牽引機構。
專利摘要本實用新型屬於熱傳導技術領域，具體的講公開了一種使用於發電、化工、冶金等行業，將爐體或熱源中的熱能導出的傳熱熱管及製造方法和專用設備。其主要技術方案為該熱管由管筒和在其外壁上依次設置有0.05-0.1毫米厚的底釉層和至少一層0.1-0.2毫米厚的玻璃層構成；並由設置於固定架中部的中心部位設置有孔眼的容器、牽引機構構成的專用設備製成。該熱管可以有效避免腐蝕氣體的腐蝕，具有使用壽命長的特點。
文檔編號C23D5/04GK201666754SQ201020103559
公開日2010年12月8日 申請日期2010年1月26日 優先權日2010年1月26日
發明者李樹合, 王秀娥 申請人:棗強縣天通電力設備有限公司