具有防腐功能的海水源中間換熱器的製造方法
2023-05-30 14:56:16 2
具有防腐功能的海水源中間換熱器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有防腐功能的海水源中間換熱器，屬於換熱器領域，其特徵在於：所述的換熱器為開式槽式換熱器，包括槽體和換熱管；安裝有擱板的側壁上開有海水進水口和海水出水口，海水進水口和海水出水口之間的通路被所述的擱板部分阻擋，形成折線通路；所述的換熱管安裝在所述的槽體內；所述的換熱管空腔連通形成工質液通道，工質液通道兩端為工質液入液口和工質液出液口；所述的槽體內壁和換熱管外壁均有防腐層。與現有技術相比較，本實用新型防腐層起到了海水防腐及防垢作用，並長期運行可減少汙垢產生，減少汙垢熱阻；且有助於提升傳熱性能，在海水源熱泵系統中可以大幅提高了能效比。
【專利說明】具有防腐功能的海水源中間換熱器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種換熱器，特別是一種適用於海水工況的具有防腐功能的中間換熱器。
【背景技術】
[0002]海水源熱泵實現了廢熱的回收利用，變廢為寶，是新型的可再生清潔能源利用技術，符合可持續發展、建設資源節約型社會的要求。將水源熱泵系統技術與城市海水結合，在擴大城市海水利用範圍、拓展城市海水治理效益方面具有深遠意義。
[0003]但海水中存在較高含量的溶解氧、氯離子和微生物，其對金屬換熱器的腐蝕性很強,常見海水對金屬的腐蝕機理有:電化學腐蝕、氯離子腐蝕(應力腐蝕、點蝕、晶間腐蝕和縫隙腐蝕)等，所以以海水為流動介質的換熱器所採用的多為鈦板換熱器，或者以鋁黃銅換熱管、鎳白銅換熱管為換熱元件的管殼式換熱器。但上述兩種換熱器所涉及部件往往都存在加工製造比較麻煩且價格昂貴等問題，這些都導致了海水源熱泵較其他地源熱泵系統設備的材料和製造成本要高很多，而且採用這些抗腐蝕合金金屬材料也不能完全解決海水腐蝕的問題，只能在一定程度上延緩腐蝕，所以如何提升換熱器抗海水腐蝕能力並實現其經濟性的要求，已成為一個技術難題。
實用新型內容
[0004]本實用新型的技術任務是針對以上現有技術的不足，提供一種具有防腐功能，且有助於提升傳熱性能的海水源中間換熱器。
[0005]本實用新型解決其技術問題的技術方案是:一種具有防腐功能的海水源中間換熱器，其特徵在於:所述的換熱器為開式槽式換熱器，包括槽體和換熱管；安裝有擱板的側壁上開有海水進水口和海水出水口，海水進水口和海水出水口之間的通路被所述的擱板部分阻擋，形成折線通路；所述的換熱管安裝在所述的槽體內；所述的換熱管空腔連通形成工質液通道，工質液通道兩端為工質液入液口和工質液出液口 ；所述的槽體內壁和換熱管外壁均有防腐層。
[0006]上述的每三根換熱管形成一個管束，換熱管通過管束板固定安裝在所述的槽體內。
[0007]上述的防腐層可以為環氧樹脂漆防腐層、環氧浙青防腐層以及矽酸鋅漆防腐層。
[0008]上述的為多層結構的鈍化膜。
[0009]與現有技術相比較，本實用新型具有以下突出的有益效果:
[0010]1、可以作為蒸發器和冷凝器使用，也可以是並聯或串聯組合連接和管道，能夠滿足各種規格系統使用；
[0011]2、防腐層起到了海水防腐及防垢作用，並長期運行可減少汙垢產生，減少汙垢熱阻；且有助於提升傳熱性能，在海水源熱泵系統中可以大幅提高了能效比；
[0012]3、由於其內部折返回流結構設計，具有易流動的航道，以確保水清晰、統一的速度，不容易出現冰堵和汙垢；
[0013]4、具有體積小，節省空間的特點，可以節省殼材料的利用率，高效緊湊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的正視結構示意圖。
[0015]圖2是本實用新型的側視結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的俯視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合說明書附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0018]換熱器是一種熱交換設備，主要是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體。它的種類繁多，運用範圍廣泛，是石油、動力及化工等很多工業部門的通用設備。目前的海水源熱泵系統中間換熱器多採用鈦板換熱器，由於鈦材價格昂貴，中間換熱器投資較大，增加了系統的初投資。
[0019]考慮到中間換熱器日後清潔和檢修的方便，如圖1、2、3所示，本實用新型設計為開式槽式換熱器，包括槽體I和換熱管3。所述的槽體I內有多個擱板2，安裝有擱板2的側壁上開有海水進水口 51和海水出水口 52，海水進水口 51和海水出水口 52之間的通路被所述的擱板2部分阻擋，形成折線通路，其目的在於增加換熱時間，充分換熱，同時也有利於減小海水潮汐對於換熱器的衝擊損耗。每三根換熱管3形成一個管束，換熱管3通過管束板6固定安裝在所述的槽體I內。所述的換熱管3空腔連通形成工質液通道，所述的工質液通道兩端為工質液入液口 41和工質液出液口 42。本實施例中的工質液為乙二醇溶液，也即換熱管3外槽體I內為海水通道，換熱管3內為乙二醇溶液通道，冷、熱流體採用逆流流動型式。本實用新型槽式換熱器結構可以作為蒸發器和冷凝器使用，也可以是並聯或串聯組合連接和管道，可以滿足各種規格系統使用。由於其內部折返回流結構設計，具有易流動的航道，以確保水清晰、統一的速度，不容易出現冰堵和汙垢；並且具有體積小，節省空間的特點，可以節省殼材料的利用率，高效緊湊。
[0020]本實施例具體參數為:海水流程為三流程，中間由兩個縱向擱板2隔開。每個流程有4層管束，每個管束包括三根換熱管3，管長3m，橫向管間距12.5mm，縱向管間距44.5mm,管外徑 25ram，壁厚 2.5mm,槽體 I 尺寸為:8200_X 500_X 3100_。
[0021]所述的槽體I內壁和換熱管3外壁均有防腐層，所述的防腐層起到了海水防腐及防垢作用，並長期運行可減少汙垢產生，減少汙垢熱阻。所述的防腐層可以為環氧樹脂漆防腐層、環氧浙青防腐層以及矽酸鋅漆防腐層，也可以為多層結構的鈍化膜，具體為:二氧化矽-氮化矽-三氧化二鋁鈍化膜。第一鈍化層為低溫澱積二氧化矽，能吸收和阻擋鈉、氯等腐蝕性離子向矽襯底擴散；第二鈍化層為化學氣相澱積氮化矽阻止有害雜質對管壁表面的沾汙；表層鈍化層為三氧化二鋁，目的是使表面鈍化保護作用更好並使金屬化層不受海沙等機械擦傷。
[0022]通過對本實用新型具有防腐層的換熱器傳熱性能測試及與同結構無防腐層換熱器傳熱性能的比較，結構表明具有防腐層的換熱器導熱係數為3.69W/ (m..K);管內流速小於1.5m/s時，前者明顯高於後者，證實本實用新型在海水源熱泵系統中可以大幅提高了能效比。
[0023]需要說明的是，本實用新型的特定實施方案已經對本實用新型進行了詳細描述，對於本領域的技術人員來說，在不背離本實用新型的精神和範圍的情況下對它進行的各種顯而易見的改變都在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種具有防腐功能的海水源中間換熱器，其特徵在於:所述的換熱器為開式槽式換熱器，包括槽體和換熱管；安裝有擱板的側壁上開有海水進水口和海水出水口，海水進水口和海水出水口之間的通路被所述的擱板部分阻擋，形成折線通路；所述的換熱管安裝在所述的槽體內；所述的換熱管空腔連通形成工質液通道，工質液通道兩端為工質液入液口和工質液出液口 ；所述的槽體內壁和換熱管外壁均有防腐層。
2.根據權利要求1所述的具有防腐功能的海水源中間換熱器，其特徵在於:所述的每三根換熱管形成一個管束，換熱管通過管束板固定安裝在所述的槽體內。
3.根據權利要求1所述的具有防腐功能的海水源中間換熱器，其特徵在於:所述的防腐層可以為環氧樹脂漆防腐層、環氧浙青防腐層以及矽酸鋅漆防腐層。
4.根據權利要求1所述的具有防腐功能的海水源中間換熱器，其特徵在於:所述的為多層結構的鈍化膜。
【文檔編號】F25B39/02GK203550341SQ201320746155
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2013年11月22日
【發明者】張文, 孫華明, 苗為佳 申請人:山東佳源空調設備有限公司