耐酸腐蝕搪瓷熱管元件的製作方法
2023-10-04 16:02:54 1
專利名稱：耐酸腐蝕搪瓷熱管元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於熱交換的熱管元件。
背景技術：
工業用熱管元件的管殼一般由碳鋼製成，沒有抗酸腐蝕能力。為了使熱管具有耐酸腐蝕能力，可用耐酸不鏽鋼製作熱管管殼，但由此使熱管的成本大大提高，增高了換熱器的成本，使其工業性應用受到很大的局限。
發明內容
本發明的目的是為解決換熱器成本與耐酸性能的矛盾，提供一種成本較低而具有良好防酸腐蝕性能的氣-氣換熱器中使用的熱管元件。
本發明的技術方案，是根據熱管在氣-氣換熱器中是一個獨立的元件，在熱管的受熱段和和冷卻段之間有一密封安裝體，通過該密封安裝體使熱管與換熱器殼體之間可形成機械密封，不需要焊接密封的特點提出的。其技術方案的內容是熱管包括受熱段和冷卻段，受熱段和冷卻段之間有一密封安裝體，其受熱段和冷卻段外壁具有翅片，管內有工作液體，熱管的基體材質為碳鋼，其特徵在於所說的受熱段換熱面上具有一層搪瓷層。所說的受熱段換熱面上的搪瓷層必須厚度均勻，其厚度範圍一般為0.3～0.8mm。
搪瓷層可採用目前工業上廣泛使用的耐酸、耐磨的搪瓷，以耐酸性很強的SiO2為其配方的主要成分，搪瓷的成分還包括B2O3、Na2O、K2O、F、CaO、NiO、Al2O3、TiO2等，以適應換熱器需要耐低溫酸腐蝕的溫度環境。
本發明的熱管元件的主要優點是能相當有效地解決熱管的低溫腐蝕問題，本發明的熱管的耐酸腐蝕性能不但大大優於傳統的碳鋼基體熱管，甚至優於不鏽鋼基體的熱管，其成本卻比不鏽鋼基體的熱管低廉得多，其成本要比不鏽鋼熱管低30％以上。此外，本發明的熱管也保持了較好的傳熱性能，由於搪瓷塗層的傳熱係數與碳鋼相比相差較大，普遍認為熱管燒上搪瓷後其傳熱性能將大大下降，但通過試驗和計算表明，在氣-氣換熱器中，換熱面的導熱熱阻僅佔總熱阻的極小比例(在1％以內)，即使加上搪瓷層，其總熱阻也只增加3～5％，基本不影響換熱能力。
使用本發明的熱管元件的換熱器使用壽命長，能夠適應多種工況條件下使用，具有很好的性能價格比。
圖1是安裝在一耐酸腐蝕氣-氣換熱器上的耐酸腐蝕搪瓷熱管元件的結構剖面示意圖；
圖2是圖1中的局部I的放大圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明實施例的結構細節作詳細說明。在圖1中，1為安裝在換熱器2中的本耐酸腐蝕搪瓷熱管元件，該熱管元件的基體材質為碳鋼，管內有工作液體，11為該熱管元件的受熱段，12為冷卻段，在受熱段11和冷卻段12之間有一密封安裝錐體13，受熱段和冷卻段的外壁具有翅片14，在受熱段換熱面上具有一層搪瓷層15(如圖2所示)。在實用的換熱器2中，本耐酸腐蝕搪瓷熱管元件安裝在換熱器2的上隔板21和下隔板22之間，換熱器的箱體由中隔板23分成煙氣管箱24和空氣管箱25，中隔板開有管孔，本耐酸腐蝕搪瓷熱管元件的密封安裝錐體13套裝在中隔板的管孔中，使煙氣管箱和空氣管箱之間形成密封，本耐酸腐蝕搪瓷熱管元件的受熱段在煙氣管箱中，冷卻段在空氣管箱中。本實施例非常適用於使用回熱法的煙氣溼法脫硫系統。
權利要求
1.一種熱管傳熱元件，包括受熱段和冷卻段，受熱段和冷卻段之間有一密封安裝體，其受熱段和冷卻段外壁具有翅片，管內有工作液體，熱管的基體材質為碳鋼，其特徵在於所說的受熱段換熱面上具有一層搪瓷層。
2.根據權利要求1所述的熱管傳熱元件，其特徵在於所說的受熱段換熱面上的搪瓷層的厚度為0.3～0.8mm。
3.根據權利要求1所述的熱管傳熱元件，其特徵在於所說的熱管受熱段和冷卻段之間的密封安裝體為錐體狀或階梯狀。
全文摘要
本發明提供一種用於熱交換的耐酸腐蝕搪瓷熱管元件，其結構包括受熱段和冷卻段，受熱段和冷卻段之間有一密封安裝體，其受熱段和冷卻段外壁具有翅片，管內有工作液體，熱管的基體材質為碳鋼，在受熱段換熱面上具有一層搪瓷層。本發明的熱管的耐酸腐蝕性能不但大大優於傳統的碳鋼基體熱管，甚至優於不鏽鋼基體的熱管，其成本卻比不鏽鋼基體的熱管低廉得多，使用本發明的熱管元件的換熱器使用壽命長，能夠適應多種工況條件下使用，具有很好的性能價格比。
文檔編號F28D15/02GK1427239SQ0113009
公開日2003年7月2日 申請日期2001年12月17日 優先權日2001年12月17日
發明者何立波, 左軍, 陳恩鑑, 林伯川, 楊衛斌 申請人:中國科學院廣州能源研究所