耐腐蝕搪瓷熱管的製作方法

2023-10-04 16:02:24

專利名稱：耐腐蝕搪瓷熱管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱管，尤其是一種可替代不鏽鋼的耐腐蝕性能好且 成本低的熱管，具體地說是一種耐腐蝕搪瓷熱管。
技術背景目前，工業用熱管元件一般採用鋼、鋁、銅製成，抗腐蝕性能不高，在 某些場合即使使用不鏽鋼往往也不能解決問題。搪瓷熱管作為抗腐蝕傳熱元 件將可用於許多領域，特別有硫酸露點腐蝕時將體現很大的優越性。用碳鋼 塗覆搪瓷製造熱管其製造成本較不鏽鋼低得多，而抗腐蝕性能較不鏽鋼高得 多，換熱性能降低並不多。目前現有技術沒有考慮在製造時管內氧化和脫碳， 沒有考慮翅片邊緣塗覆質量，因此在實際製造中發現管內氧化、脫碳嚴重，以致無法使用;有翅片的熱管翅片邊緣塗覆效果不好。這些原因均限制了搪瓷 熱管在工業上的應用，使得需要在耐腐蝕領域使用的熱管成本很高，這一問 題必須加以解決。 發明內容本實用新型的目的是針對現有的搪瓷熱管均為單面瓷化而容易對管內造 成氧化、脫碳等問題，實用新型一種利用特定方法製造的內外均塗履搪瓷的 耐腐蝕搪瓷熱管。本實用新型的技術方案是一種耐腐蝕搪瓷熱管，它包括基管，基管表面設有翅片，其特徵是所述的 基管內外表面均塗履有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層；所述的翅片邊緣呈弧 形結構，翅片表面及邊緣也塗履有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。上述耐腐蝕搪瓷熱管的製造方法為首先，利用碳鋼製造出基管，並使基管表面的翅片邊緣呈弧形結構； 其次，向上述基管內外表面及翅片表面塗履厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層；第三，將上述塗履有搪瓷的基管垂直置於加熱爐內進行搪燒，控制搪燒 溫度在700 95(TC，搪燒時間5 15分鐘，使搪瓷層完全瓷化，冷卻後即得 本實用新型的耐腐蝕熱管。所述的基管由受熱段和冷卻段組成，兩者之間通過密封安裝體相連，冷 卻段的另一端安裝有上封頭，上封頭上安裝有保護帽，受熱段的另一端安裝 有下封頭，在受熱段和冷卻段的外表面上均設有邊緣呈弧形結構的翅片，在 所述的受熱段和冷卻段的內外表面及翅片表面搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的 搪瓷層。所述的基管由受熱段和冷卻段組成，兩者之間通過連接管實現環路連接， 在受熱段和冷卻段的外表面上均設有邊緣呈弧形結構的翅片，在所述的受熱 段內外表面及翅片表面搪燒有厚度為0. 05 0. 3mra的搪瓷層。具體製造時根據需要，所述的冷卻段的內外表面、冷卻段外表面上的翅 片的表面和/或連接管內外表面也可搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。所述的基管由連排結構的受熱段和連排結構的冷卻段組成，兩者之間通 過連接管實現環路連接，在所述的連排結構的受熱段內外表面搪燒有厚度為 0. 05 0. 3mm的搪瓷層。具體製造時根據需要，所述的連排結構的冷卻段的內外表面和/或連接管 的內外表面也可搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。根據工作環境的不同，所述的搪瓷層可為耐酸搪瓷層、耐鹼搪瓷層、耐 磨搪瓷層或高溫搪瓷層。本實用新型的有益效果用本實用新型的方法製造的搪瓷熱管很好地解決了目前搪瓷熱管制造中 存在的問題。由本方法製造的搪瓷熱管平直度高；基材強度損失低；外表面 完整性好；管內不易產生不凝性氣體。本實用新型採用垂直立式搪燒，不但解決了傳統臥置搪燒易產生的熱管 邊緣缺陷，而且不易產生變形。克服了傳統熱管由於變形，安裝時撞擊中孔 板，造成搪瓷脫落的缺陷。傳統方法製造的搪瓷熱管，由於搪燒溫度很高，管內不塗搪瓷，將產生很厚的氧化層和脫碳層，氧化層太厚幾乎無法處理， 脫碳層將降低基管的強度。而本實用新型的管內塗搪瓷後，不僅解決了氧化、 脫炭問題，而且管內不需再做酸洗、鈍化，減少一道工序。翅片基體邊緣尖 角處搪瓷不易塗上，將會造成從邊緣處開始腐蝕，翅片會迅速被腐蝕，最終 腐蝕至基管上，造成熱管報廢。本實用新型的翅片基體邊緣製成弧型將能很 好地解決這一問題。採用較薄的搪瓷厚度有利於減少對換熱的影響，增加搪 瓷層的耐冷熱衝激能力。本實用新型通過改變傳統的臥式搪燒工藝為立式搪燒工藝，同時控制搪 瓷的厚度及搪燒溫度、時間等參數，成功地解決了內外塗層瓷化過程中的變 形問題。本實用新型可大大降低腐蝕環境下熱管的成本，其耐腐蝕性能超過不鏽 鋼熱管，而成本不到不鏽鋼熱管的一半，因此用途十分廣泛。

圖1是本實用新型的結構示意圖之一。圖2是本實用新型的結構示意圖之二。 圖3是本實用新型的結構示意圖之三。 圖4是本實用新型的翅片邊緣結構示意圖之一。 圖5是本實用新型的翅片邊緣結構示意圖之二。 圖6是本實用新型的熱管在加熱爐中搪燒時的狀態示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。 實施例一。如圖1、 4、 5、 6所示。一種耐腐蝕搪瓷熱管，它主要包括由冷卻段3和受熱段5組成的碳鋼基 管，在冷卻段3和受熱段5的外表面均連接有翅片6，翅片的邊緣呈弧形結 構(見圖4或圖5所示)，受熱段5和冷卻段3通過密封安裝體4相連，冷卻 段3的另一端上安裝有上封頭2，上封頭2上安裝有保護帽1，在冷卻段3 和受熱段5的內表面上均搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的內搪瓷層9，在冷卻段3和受熱段5的外表面以及翅片6的外表面上均搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm 的外搪瓷層8，如圖l所示。具體製造時，應首先，利用碳鋼按常規工藝製造出包括冷卻段3和受熱 段5的基管，並使凸出在基管表面上的翅片6的邊緣呈圖4或5所示的弧形 結構；其次，向上述基管內外表面及翅片表面塗履厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層；第三，將上述塗履有搪瓷的基管垂直置於加熱爐內進行搪燒，如圖6所 示(圖6中，10為加熱爐，11為垂直吊置本實用新型的熱管的吊杆，12為本實 用新型的待搪瓷化的熱管，下同)，控制搪燒溫度在700 950。C，搪燒時間5 15分鐘，使搪瓷層完全瓷化，冷卻後再進行液體介質的灌裝，即得本實用新 型的耐腐蝕熱管。實施例二。如圖2、 4、 5、 6所示。一種耐腐蝕搪瓷熱管，它主要包括碳鋼製造的冷卻段3和同樣由碳鋼製 造的受熱段5，冷卻段3和受熱段5之間通過連接管401、 402組成一環路結 構，冷卻段3的上端安裝有上封頭2，上封頭2上安裝有保護帽1，冷卻段3 的下端安裝有下封頭7，冷卻段3的下端與受熱段5的下端通過連接管401 相連，受熱段5的上端通過連接管402與冷卻段3的上端相連，在冷卻段3 和受熱段5的外表面均連接有翅片6,受熱段5上的翅片6的邊緣呈弧形結 構(見圖4或圖5所示，圖4中翅片基體邊緣為弧型，弧型的曲率半徑為R， R《h，h=l/2XL，L為翅片厚度，圖5中翅片基體邊緣為弧型，曲率半徑R,〉h， R2〉0)，至於冷卻段3上的翅片6可根據需要製成弧形或直邊形，在受熱段5 的內表面上搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的內搪瓷層9，在受熱段5的外表面 以及弧形翅片6的外表面上均搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的外搪瓷層8，如 圖2所示。具體製造時，應首先利用碳鋼按常規工藝製造出兩個獨立的冷卻段3和受熱段5，並使凸出在受熱段5上的翅片6的邊緣呈圖4或5所示的弧形結 構；其次，向上述受熱段5的內外表面及翅片表面塗履厚度為0. 05 0. 3mm 的搪瓷層；第三，將上述塗履有搪瓷的受熱段5垂直置於加熱爐內進行搪燒，如圖 6所示，控制搪燒溫度在700 95(TC，搪燒時間5 15分鐘，使搪瓷層完全 瓷化，冷卻後再用連接管401、 402將瓷化後的受熱段5與未作搪瓷處理的冷 卻段3進行連接(同時加裝液體介質)即可。具體實施時，還可根據工作環境的需要，利用本實施例的方法對連接管 401、402及冷卻段3也進行搪瓷化處理，即對它們的內外表面先塗覆搪瓷層， 然後再將它們按照第三步的方法進行搪瓷化處理。搪瓷層的厚度、加熱溫度、 時間等均與受熱段5相同。實施例三。如圖3、 4、 5、 6。一種耐腐蝕搪瓷熱管，它主要包括碳鋼製造的冷卻段管列301和同樣由 碳鋼製造的受熱段管列302，冷卻段管列301和受熱段管列302通過連接管 303、 304連接組成一環形結構，冷卻段管列301中各冷卻段的下端通過連接 管303與受熱段管列302中各冷卻段的下端相連，冷卻段管列301中各冷卻 段的上端通過連接管304與受熱段管列302中各冷卻段的上端相連，受熱段 管列302中外受熱段的內外表面均搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層，如 圖3所示。具體製造時，應首先利用碳鋼按常規工藝製造出多個獨立的冷卻段和受 熱段，將冷卻段按圖3的方式焊接形成冷卻段管列301，按同樣的方法再制 造出受熱段管列302，如果冷卻段管列301及連接管303、 304不考慮防腐問 題，則可不進行搪燒；其次，向上述受熱段管列302的內外表面及翅片表面塗履厚度為0. 05 0.3mm的搪瓷層；第三，將上述塗履有搪瓷的受熱段管列302垂直置於加熱爐內進行搪燒， 如圖6所示，控制搪燒溫度在700 95(TC,搪燒時間5 15分鐘，使搪瓷層 完全瓷化，冷卻後再用連接管303、 304將瓷化後的受熱段管列302與未作搪 瓷化處理的冷卻段管列301進行連接(同時應加裝液體介質)即可。具體實施時，還可根據工作環境的需要，利用本實施例的方法對連接管 303、 304及冷卻段管列301也進行搪瓷化處理，即對它們的內外表面先塗覆 搪瓷層，然後再將它們按照第三步的方法進行搪瓷化處理。搪瓷層的厚度、 加熱溫度、時間等均與受熱段管列302相同。具體實施時，塗覆搪瓷釉料時可採用澆釉、浸釉或噴釉塗釉。烘乾後搪 燒，搪燒溫度700-950°C，搪燒時間5—15分鐘。具體搪燒時，可以是單根 搪燒，可多根同時搪燒，也可採用連續行走形式。具體實施時並根據工作環境的不同，採用不同的搪瓷層，如可採用耐酸 搪瓷層、耐鹼搪瓷層、耐磨搪瓷層或高溫搪瓷層。本實用新型製造的耐腐蝕搪瓷熱管元件尤其適用於有耐硫酸露點的環境 中的熱交換或其它有腐蝕的環境中。本實用新型未涉及部分如熱管的封裝、介質的安裝等均與現有技術相同 或可採用現有技術加以實現。
權利要求1、一種耐腐蝕搪瓷熱管，包括基管，基管表面設有翅片，其特徵是所述的基管內外表面均塗履有厚度為0.05～0.3mm的搪瓷層；所述的翅片邊緣呈弧形結構，翅片表面及邊緣也塗履有厚度為0.05～0.3mm的搪瓷層。
2、 根據權利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特徵是所述的基管由受熱段和 冷卻段組成，兩者之間通過密封安裝體相連，冷卻段的另一端安裝有上封頭， 上封頭上安裝有保護帽，受熱段的另一端安裝有下封頭，在受熱段和冷卻段 的外表面上均設有邊緣呈弧形結構的翅片，在所述的受熱段和冷卻段的內外 表面及翅片表面搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。
3、 根據權利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特徵是所述的基管由受熱段和 冷卻段組成，兩者之間通過連接管實現環路連接，在受熱段和冷卻段的外表 面上均設有邊緣呈弧形結構的翅片，在所述的受熱段內外表面及翅片表面搪 燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。
4、 根據權利要求3所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特徵是所述的冷卻段的內外表 面、冷卻段外表面上的翅片的表面和/或連接管內外表面搪燒有厚度為 0. 05 0. 3咖的搪瓷層。
5、 根據權利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特徵是所述的基管由連排結構 的受熱段和連排結構的冷卻段組成，兩者之間通過連接管實現環路連接，在 所述的連排結構的受熱段內外表面搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。
6、 根據權利要求5所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特徵是所述的連排結構的冷卻 段的內外表面和/或連接管的內外表面搪燒有厚度為0. 05 0. 3皿的搪瓷層。
7、 根據權利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特徵是所述的搪瓷層為耐酸搪 瓷層、耐鹼搪瓷層、耐磨搪瓷層或高溫搪瓷層。
專利摘要一種耐腐蝕搪瓷熱管，屬於熱管技術領域，它包括基管，基管表面設有翅片，其特徵是所述的基管內外表面均塗覆有厚度為0.05～0.3mm的搪瓷層；所述的翅片邊緣呈弧形結構，翅片表面及邊緣也塗覆有厚度為0.05～0.3mm的搪瓷層。本實用新型解決了耐腐蝕熱管的低成本製造問題，具有製造方便，耐腐蝕性能好的且成本遠遠低於不鏽鋼熱管的優點。
文檔編號F28D15/02GK201104155SQ20072004523
公開日2008年8月20日 申請日期2007年8月28日 優先權日2007年8月28日
發明者勵 嚴, 徐德新, 李來所, 峻 楊, 範紅途 申請人:南京聖諾熱管有限公司