本发明专利技术涉及一种螺旋热交换器(1)，其包括由至少一个螺旋片(3)形成的螺旋本体(2)，至少一个螺旋片(3)卷绕来形成螺旋本体(2)，至少形成用于第一介质的第一螺旋形流动通道(5a)和用于第二介质的第二螺旋形流动通道(5b)，其中螺旋本体(2)由大致圆柱形壳(6)包围，大致圆柱形壳(6)设有与第一流动通道(5a)和第二流动通道(5b)连通的连接元件(8a,8b,9a,9b)。螺旋热交换器的至少一部分设有包括氧化硅SiOx的涂层(10)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种螺旋热交换器(1)，其包括由至少一个螺旋片(3)形成的螺旋本体(2)，至少一个螺旋片(3)卷绕来形成螺旋本体(2)，至少形成用于第一介质的第一螺旋形流动通道(5a)和用于第二介质的第二螺旋形流动通道(5b)，其中螺旋本体(2)由大致圆柱形壳(6)包围，大致圆柱形壳(6)设有与第一流动通道(5a)和第二流动通道(5b)连通的连接元件(8a,8b,9a,9b)。螺旋热交换器的至少一部分设有包括氧化硅SiOx的涂层(10)。【专利说明】具有防结垢性质的螺旋热交换器
本专利技术大体上涉及螺旋热交换器，其允许出于各种目的的在不同温度下的两种流体之间的传热。具体而言，本专利技术涉及一种螺旋热交换器，其已经涂覆用于改进防结垢性质，并且在一些实施例中被给予预定结构性质，用于确保涂层在产品被使用时保持在产品上。
技术介绍
螺旋热交换器大体上通过使两个金属片卷绕彼此而形成，以便界定两个单独的通路。两个平片在相应的端部处焊接在一起，其中焊接接头将包括在片的中心部分中。两个片卷绕彼此，以形成片的螺旋元件，以便界定两个单独的通路或流动通道。具有对应于流动通道的宽度的高度的距离部件可布置在片中的一个或两者上。两个入口 /出口通道形成在螺旋元件的中心中。两个通道通过片的中心部分与彼此分开。壳焊接到螺旋元件的外周上。螺旋元件的侧端部被处理，其中螺旋流动通道可在两个侧端部处以各种方式沿侧向闭合。典型地，盖附接于端部中的各个。盖可包括延伸到中心中且与两个流动通道中的相应一个连通的连接管。在螺旋流动通道的径向外端部处，相应的集管焊接于壳或螺旋元件，形成至相应流动通道的出口 /入口部件。例如，在US-5 505 255中描述了此类螺旋热交换器。在该情况中，螺旋热交换器通过卷绕均在它们的面中的一个上具有凸起的两个金属片而形成。在许多工业过程中，传热装备的结垢是所关心的。为了保持装备的令人满意的性能，需要定期保养和清洁来除去传热表面上的沉积物的累积。沉积物例如从装备中的流体、微生物生长和/或灰尘出现。螺旋热交换器可在一定时间内由于材料缓慢沉积在片的表面上而结垢。此类所谓的结晶的结垢导致传热的减小和压降的增大，并且导致了螺旋热交换器的总体性能降低。例如，取决于使用的流体，螺旋热交换器可严重地结垢并且难以清洁，因此需要较强的清洁剂和/或较长时间段内的强大机械清洁，以便恢复热交换器的性能。螺旋热交换器的清洁可既耗时又昂贵。另外，螺旋热交换器与其相关的过程可必须在所述清洁期间停止。螺旋热交换器的片由金属制成。基础材料(即，使用的金属)可具有高表面自由能，其导致大多数液体容易润湿片的表面。另外，当产生螺旋热交换器片时，其形成操作可增大表面粗糙度，这通常与结垢沉积物的较快的累积相关联。已经描述了其它类型的热交换器，其中热交换器的表面已经涂覆有拥有防结垢性质的涂层。W02009034359公开了提供涂层来减少水环境中的表面的生物结垢，其中涂层通过使用等离子辅助化学汽相沉积(PACVD)来施加。US20090123730公开了一种热交换器的表面，其借助于焊剂软钎焊，并且所述表面除焊剂之外还提供有包含添加剂的至少多于一层。添加剂反应，以便在软钎焊期间修改表面。 W02008119751公开了一种用于冷凝器的疏水涂层的生产，其中涂层包括例如基于氧化硅溶胶的溶胶-凝胶材料。JP2000345355涉及改进耐腐蚀性，并且公开了由55到99wt%的SiO2和45到lwt%的ZrO2组成的膜，该膜使用溶胶-凝胶处理形成。US2006/0196644公开了一种设有亲水表面涂层的热交换器，其包括由溶胶-凝胶处理产生的凝胶。将合乎需要的是，找到新的方式来确保热交换器的较少结垢，尤其是螺旋热交换器及其片，以便保持螺旋热交换器运行较长的时间段。另外，缩短涉及螺旋热交换器的过程的停机时间将是合乎需要的。当前已知的防结垢涂层遇到的问题在于具有磨蚀性热交换介质的应用中的涂层的较差耐磨性，例如，与热交换流体一起进入螺旋热交换器的沙或其它颗粒材料。此外，涂层中的裂纹可由于在高压下的应用中作用于螺旋热交换器片上的转矩和张力而出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的螺旋热交换器，其示出了片的减少的结垢。另一个目的在于获得在磨蚀环境中耐磨并且对形成裂纹具有高抵抗性的螺旋热交换器的实施例。该目的通过一种螺旋热交换器实现，该螺旋热交换器包括由至少一个螺旋片形成的螺旋本体，该至少一个螺旋片卷绕来形成螺旋本体，至少形成了用于第一介质的第一螺旋形流动通道和用于第二介质的第二螺旋形流动通道。螺旋本体由大致圆柱形壳包围，该大致圆柱形壳设有与第一流动通道和第二流动通道连通的连接元件。螺旋热交换器设有涂层，其包括氧化硅SiOx，具有> I的Ο/Si原子比、≥10原子％的碳含量，以及大约5-60 μ m的涂层厚度，该涂层通过溶胶-凝胶处理制备，并且施加于片的至少一部分。螺旋热交换器的有利之处在于显著地减少了片的结垢。通过将包括具有有机硅化合物的溶胶-凝胶材料的涂层成分施加于螺旋热交换器片，表面自由能和粗糙性两者下降，导致结垢减少、较少和容易的螺旋热交换器片的清洁。此外，本专利技术的溶胶-凝胶涂覆的螺旋热交换器片呈现出优异的耐磨性，并且具有降低出现在涂层中的裂纹的风险的灵活性。大体上，相应的片不但一部分而且一侧或两侧可包括涂层。根据本专利技术的又一个方面，螺旋热交换器的片具有2到6_的厚度。根据本专利技术的另一个方面，螺旋热交换器片上的所述涂层的层厚度为5到30μπι，优选为2到20 μ m。根据本专利技术的又一个方面，包括氧化硅SiOx的涂层具有≥1.5至3的Ο/Si的原子比，优选为≥2到2.5的0/Si。根据本专利技术的又一个方面，成分具有> 20到60原子％的碳含量，优选为> 30到40原子％。【专利附图】【附图说明】本专利技术的另外的目的、特征和优点将从参照所附示意图的本专利技术的不同实施例的以下详细描述中出现，其中: 图1为根据本专利技术的开放螺旋热交换器的透视图； 图2为根据本专利技术的螺旋热交换器的示意性截面图，以及 图3为根据本专利技术的包括防结垢涂层的螺旋热交换器的片的示意性截面图。【具体实施方式】通常已知的螺旋热交换器包括至少一个螺旋片，其沿相应的螺旋形路径围绕公共中心轴线延伸，并且形成至少两个螺旋形流动通道，该流动通道大致平行于彼此。各个流动通道包括径向外孔口，其实现相应的流动通道与相应的出口 /入口导管之间的连通，并且相对于中心轴线位于相应的流动通道的径向外部处；以及径向内孔口，其实现相应的流动通道与相应的入口 /出口室之间的连通，以便各个流动通道容许热交换流体相对于中心轴线沿大致切向方向流动。中心轴线在径向内孔口处延伸穿过入口 /出口室。具有对应于流动通道的宽度的高度的距离部件(图1中未示出)可附接于片，或者形成在片的表面上。距离部件或立柱支承由至少一个螺旋片和壳的内表面形成的螺旋本体，以抵抗螺旋热交换器I的工作流体的压力。图1中示出了根据本专利技术的螺旋热交换器I的透视图。螺旋热交换器I包括螺旋本体2，其以常规方式通过使两个金属片3卷绕可收缩心轴来形成。片3设有附接于片3的距离部件或支承件4(图1中未示出)。距离部件或支承件4用于形成片3之间的流动通道5a, 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种螺旋热交换器(1)，包括由至少一个螺旋片(3)形成的螺旋本体(2)，所述至少一个螺旋片(3)卷绕来形成所述螺旋本体(2)，至少形成用于第一介质的第一螺旋形流动通道(5a)和用于第二介质的第二螺旋形流动通道(5b)，其中，所述螺旋本体(2)由大致圆柱形壳(6)包围，所述大致圆柱形壳(6)设有与所述第一流动通道(5a)和所述第二流动通道(5b)连通的连接元件(8a,8b,9a,9b)，其特征在于所述螺旋热交换器(1)设有涂层(10)，所述涂层(10)包括氧化硅SiOx，具有＞1的O/Si的原子比、≥10原子%的碳含量和大约5到60μm的涂层厚度，所述涂层(10)通过溶胶‑凝胶处理制备，并且施加于所述片(3)的至少一部分。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T斯文斯森，J阿内哈姆雷，M内尔斯森，
申请(专利权)人：阿尔法拉瓦尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
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