專(zhuān)利名稱：耐腐蝕搪瓷熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱管，尤其是一種可替代不銹鋼的耐腐蝕性能好且成本 低的熱管，具體地說(shuō)是一種耐腐蝕搪瓷熱管。
技術(shù)背景目前，工業(yè)用熱管元件一般采用鋼、鋁、銅制成，抗腐蝕性能不高，在 某些場(chǎng)合即使使用不銹鋼往往也不能解決問(wèn)題。搪瓷熱管作為抗腐蝕傳熱元 件將可用于許多領(lǐng)域，特別有硫酸露點(diǎn)腐蝕時(shí)將體現(xiàn)很大的優(yōu)越性。用碳鋼 涂覆搪瓷制造熱管其制造成本較不銹鋼低得多，而抗腐蝕性能較不銹鋼高得 多，換熱性能降低并不多。目前現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有考慮在制造時(shí)管內(nèi)氧化和脫碳， 沒(méi)有考慮翅片邊緣涂覆質(zhì)量，因此在實(shí)際制造中發(fā)現(xiàn)管內(nèi)氧化、脫碳嚴(yán)重，以致無(wú)法使用;有翅片的熱管翅片邊緣涂覆效果不好。這些原因均限制了搪瓷 熱管在工業(yè)上的應(yīng)用，使得需要在耐腐蝕領(lǐng)域使用的熱管成本很高，這一問(wèn) 題必須加以解決。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的搪瓷熱管均為單面瓷化而容易對(duì)管內(nèi)造成氧 化、脫碳等問(wèn)題，發(fā)明一種利用特定方法制造的內(nèi)外均涂履搪瓷的耐腐蝕搪 瓷熱管。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是它按如下方法制造而成首先，利用碳鋼制造出基管，并使基管表面的翅片邊緣呈弧形結(jié)構(gòu)；其次，向上述基管內(nèi)外表面及翅片表面涂履厚度為0. 05 0. 3皿的搪瓷層；第三，將上述涂履有搪瓷的基管垂直置于加熱爐內(nèi)進(jìn)行搪燒，控制搪燒 溫度在700 95(TC，搪燒時(shí)間5 15分鐘，使搪瓷層完全瓷化，冷卻后即得
本發(fā)明的耐腐蝕熱管。
所述的基管由受熱段和冷卻段組成，兩者之間通過(guò)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(hù)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(shè)有邊緣呈弧形結(jié)構(gòu)的翅片，在
所述的受熱段和冷卻段的內(nèi)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(guò)連接管實(shí)現(xiàn)環(huán)路連接， 在受熱段和冷卻段的外表面上均設(shè)有邊緣呈弧形結(jié)構(gòu)的翅片，在所述的受熱 段內(nèi)外表面及翅片表面搪燒有厚度為0. 05 0, 3mm的搪瓷層。
具體制造時(shí)根據(jù)需要，所述的冷卻段的內(nèi)外表面、冷卻段外表面上的翅 片的表面和/或連接管內(nèi)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(jié)構(gòu)的受熱段和連排結(jié)構(gòu)的冷卻段組成，兩者之間通 過(guò)連接管實(shí)現(xiàn)環(huán)路連接，在所述的連排結(jié)構(gòu)的受熱段內(nèi)外表面搪燒有厚度為 0. 05 0. 3mm的搪瓷層。
具體制造時(shí)根據(jù)需要，所述的連排結(jié)構(gòu)的冷卻段的內(nèi)外表面和/或連接管 的內(nèi)外表面也可搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。
根據(jù)工作環(huán)境的不同，所述的搪瓷層可為耐酸搪瓷層、耐堿搪瓷層、耐 磨搪瓷層或高溫搪瓷層。
本發(fā)明的有益效果
用本發(fā)明的方法制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(wèn)題。由本方法制造的搪瓷熱管平直度高；基材強(qiáng)度損失低；外表面完整 性好；管內(nèi)不易產(chǎn)生不凝性氣體。
本發(fā)明采用垂直立式搪燒，不但解決了傳統(tǒng)臥置搪燒易產(chǎn)生的熱管邊緣 缺陷，而且不易產(chǎn)生變形?？朔藗鹘y(tǒng)熱管由于變形，安裝時(shí)撞擊中孔板， 造成搪瓷脫落的缺陷。傳統(tǒng)方法制造的搪瓷熱管，由于搪燒溫度很高，管內(nèi) 不涂搪瓷，將產(chǎn)生很厚的氧化層和脫碳層，氧化層太厚幾乎無(wú)法處理，脫碳 層將降低基管的強(qiáng)度。而本發(fā)明的管內(nèi)涂搪瓷后，不僅解決了氧化、脫炭問(wèn) 題，而且管內(nèi)不需再做酸洗、鈍化，減少一道工序。翅片基體邊緣尖角處搪
瓷不易涂上，將會(huì)造成從邊緣處開(kāi)始腐蝕，翅片會(huì)迅速被腐蝕，最終腐蝕至 基管上，造成熱管報(bào)廢。本發(fā)明的翅片基體邊緣制成弧型將能很好地解決這 一問(wèn)題。采用較薄的搪瓷厚度有利于減少對(duì)換熱的影響，增加搪瓷層的耐冷 熱沖激能力。本發(fā)明通過(guò)改變傳統(tǒng)的臥式搪燒工藝為立式搪燒工藝，同時(shí)控制搪瓷的 厚度及搪燒溫度、時(shí)間等參數(shù)，成功地解決了內(nèi)外涂層瓷化過(guò)程中的變形問(wèn) 題。本發(fā)明可大大降低腐蝕環(huán)境下熱管的成本，其耐腐蝕性能超過(guò)不銹鋼熱 管，而成本不到不銹鋼熱管的一半，因此用途十分廣泛。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二。 圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之三。 圖4是本發(fā)明的翅片邊緣結(jié)構(gòu)示意圖之一。 圖5是本發(fā)明的翅片邊緣結(jié)構(gòu)示意圖之二。 圖6是本發(fā)明的熱管在加熱爐中搪燒時(shí)的狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 實(shí)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(jié) 構(gòu)(見(jiàn)圖4或圖5.所示)，受熱段5和冷卻段3通過(guò)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(hù)帽1，在冷卻段3 和受熱段5的內(nèi)表面上均搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的內(nèi)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. 3皿 的外搪瓷層8，如圖l所示。具體制造時(shí)，應(yīng)首先，利用碳鋼按常規(guī)工藝制造出包括冷卻段3和受熱
段5的基管，并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(jié)構(gòu)；
其次，向上述基管內(nèi)外表面及翅片表面涂履厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷
層；
第三，將上述涂履有搪瓷的基管垂直置于加熱爐內(nèi)進(jìn)行搪燒，如圖6所 示(圖6中，10為加熱爐，11為垂直吊置本發(fā)明的熱管的吊桿，12為本發(fā)明的 待搪瓷化的熱管，下同)，控制搪燒溫度在700 95CTC，搪燒時(shí)間5 15分鐘， 使搪瓷層完全瓷化，冷卻后再進(jìn)行液體介質(zhì)的灌裝，即得本發(fā)明的耐腐蝕熱 管。
實(shí)施例二。
如圖2、 4、 5、 6所示。
一種耐腐蝕搪瓷熱管，它主要包括碳鋼制造的冷卻段3和同樣由碳鋼制 造的受熱段5，冷卻段3和受熱段5之間通過(guò)連接管401、 402組成一環(huán)路結(jié) 構(gòu)，冷卻段3的上端安裝有上封頭2，上封頭2上安裝有保護(hù)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(guò)連接管401 相連，受熱段5的上端通過(guò)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(jié) 構(gòu)(見(jiàn)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)，至于冷卻段3上的翅片6可根據(jù)需要制成弧形或直邊形，在受熱段5 的內(nèi)表面上搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的內(nèi)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。
具體制造時(shí)，應(yīng)首先利用碳鋼按常規(guī)工藝制造出兩個(gè)獨(dú)立的冷卻段3和 受熱段5，并使凸出在受熱段5上的翅片6的邊緣呈圖4或5所示的弧形結(jié) 構(gòu)；
其次，向上述受熱段5的內(nèi)外表面及翅片表面涂履厚度為0. 05 0. 3mm
的搪瓷層；
第三，將上述涂履有搪瓷的受熱段5垂直置于加熱爐內(nèi)進(jìn)行搪燒，如圖 6所示，控制搪燒溫度在700 950'C，搪燒時(shí)間5 15分鐘，使搪瓷層完全 瓷化，冷卻后再用連接管401、 402將瓷化后的受熱段5與未作搪瓷處理的冷 卻段3進(jìn)行連接(同時(shí)加裝液體介質(zhì))即可。
具體實(shí)施時(shí)，還可根據(jù)工作環(huán)境的需要，利用本實(shí)施例的方法對(duì)連接管 401、 402及冷卻段3也進(jìn)行搪瓷化處理，即對(duì)它們的內(nèi)外表面先涂覆搪瓷層， 然后再將它們按照第三步的方法進(jìn)行搪瓷化處理。搪瓷層的厚度、加熱溫度、 時(shí)間等均與受熱段5相同。
實(shí)施例三。
如圖3、 4、 5、 6。
一種耐腐蝕搪瓷熱管，它主要包括碳鋼制造的冷卻段管列301和同樣由 碳鋼制造的受熱段管列302，冷卻段管列301和受熱段管列302通過(guò)連接管 303、 304連接組成一環(huán)形結(jié)構(gòu)，冷卻段管列301中各冷卻段的下端通過(guò)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(guò)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(nèi)外表面均搪燒有厚度為0. 05 0. 3皿的搪瓷層，如 圖3所示。
具體制造時(shí)，應(yīng)首先利用碳鋼按常規(guī)工藝制造出多個(gè)獨(dú)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(wèn)
題，則可不進(jìn)行搪燒；
其次，向上述受熱段管列302的內(nèi)外表面及翅片表面涂履厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層；
第三，將上述涂履有搪瓷的受熱段管列302垂直置于加熱爐內(nèi)進(jìn)行搪燒， 如圖6所示，控制搪燒溫度在700 95(TC，搪燒時(shí)間5 15分鐘，使搪瓷層 完全瓷化，冷卻后再用連接管303、 304將瓷化后的受熱段管列302與未作搪
瓷化處理的冷卻段管列301進(jìn)行連接(同時(shí)應(yīng)加裝液體介質(zhì))即可。
具體實(shí)施時(shí)，還可根據(jù)工作環(huán)境的需要，利用本實(shí)施例的方法對(duì)連接管 303、 304及冷卻段管列301也進(jìn)行搪瓷化處理，即對(duì)它們的內(nèi)外表面先涂覆 搪瓷層，然后再將它們按照第三步的方法進(jìn)行搪瓷化處理。搪瓷層的厚度、 加熱溫度、時(shí)間等均與受熱段管列302相同。
具體實(shí)施時(shí)，涂覆搪瓷釉料時(shí)可采用澆釉、浸釉或噴釉涂釉。烘干后搪 燒，搪燒溫度700-950°C，搪燒時(shí)間5—15分鐘。具體搪燒時(shí)，可以是單根 搪燒，可多根同時(shí)搪燒，也可采用連續(xù)行走形式。
具體實(shí)施時(shí)并根據(jù)工作環(huán)境的不同，采用不同的搪瓷層，如可采用耐酸 搪瓷層、耐堿搪瓷層、耐磨搪瓷層或高溫搪瓷層。
本發(fā)明制造的耐腐蝕搪瓷熱管元件尤其適用于有耐硫酸露點(diǎn)的環(huán)境中的 熱交換或其它有腐蝕的環(huán)境中。
本發(fā)明未涉及部分如熱管的封裝、介質(zhì)的安裝等均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可 采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是它按如下方法制造而成首先，利用碳鋼制造出基管，并使基管表面的翅片邊緣呈弧形結(jié)構(gòu)；其次，向上述基管內(nèi)外表面及翅片表面涂履厚度為0.05～0.3mm的搪瓷層；第三，將上述涂履有搪瓷的基管垂直置于加熱爐內(nèi)進(jìn)行搪燒，控制搪燒溫度在700～950℃，搪燒時(shí)間5～15分鐘，使搪瓷層完全瓷化，冷卻后即得本發(fā)明的耐腐蝕熱管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是所述的基管由受熱段和 冷卻段組成，兩者之間通過(guò)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(hù)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(shè)有邊緣呈弧形結(jié)構(gòu)的翅片，在所述的受熱段和冷卻段的內(nèi)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(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是所述的基管由受熱段和 冷卻段組成，兩者之間通過(guò)連接管實(shí)現(xiàn)環(huán)路連接，在受熱段和冷卻段的外表 面上均設(shè)有邊緣呈弧形結(jié)構(gòu)的翅片，在所述的受熱段內(nèi)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(jù)權(quán)利要求3所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是所述的冷卻段的內(nèi)外表 面、冷卻段外表面上的翅片的表面和/或連接管內(nèi)外表面搪燒有厚度為 0.05 0. 3mm的搪瓷層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是所述的基管由連排結(jié)構(gòu) 的受熱段和連排結(jié)構(gòu)的冷卻段組成，兩者之間通過(guò)連接管實(shí)現(xiàn)環(huán)路連接，在 所述的連排結(jié)構(gòu)的受熱段內(nèi)外表面搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是所述的連排結(jié)構(gòu)的冷卻 段的內(nèi)外表面和/或連接管的內(nèi)外表面搪燒有厚度為0. 05 0. 3mm的搪瓷層。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕搪瓷熱管，其特征是所述的搪瓷層為耐酸搪 瓷層、耐堿搪黌層、耐磨搪瓷層或高溫搪瓷層。
全文摘要
一種耐腐蝕搪瓷熱管，屬于熱管技術(shù)領(lǐng)域，其特征是它按如下方法制造而成首先，利用碳鋼制造出基管，并使基管表面的翅片邊緣呈弧形結(jié)構(gòu)；其次，向上述基管內(nèi)外表面及翅片表面涂履厚度為0.05～0.3mm的搪瓷層；第三，將上述涂履有搪瓷的基管垂直置于加熱爐內(nèi)進(jìn)行搪燒，控制搪燒溫度在700～950℃，搪燒時(shí)間5～15分鐘，使搪瓷層完全瓷化，冷卻后即得本發(fā)明的耐腐蝕熱管。本發(fā)明解決了耐腐蝕熱管的低成本制造問(wèn)題，具有制造方便，耐腐蝕性能好且成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于不銹鋼熱管的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28F19/06GK101113879SQ20071013092
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者勵(lì) 嚴(yán), 徐德新, 李來(lái)所, 峻 楊, 范紅途 申請(qǐng)人:南京圣諾熱管有限公司