换热管管内金属多孔表面的加工方法技术

本发明专利技术涉及一种换热管管内金属多孔表面的加工方法，该方法采用有机溶剂溶解高分子塑料，并按比例混合金属粉末，使其成为糊状金属粉末涂料，采用特定涂敷工具，涂敷在管内表面，并在还原气体中及特定的加热炉中，加热到特定的温度，使其在换热管管内表面产生化学结合，形成金属多孔表面。使用本发明专利技术制造的换热管管内金属多孔表面涂层，外观干净，厚度及孔隙均匀，沸腾放热系数高，涂层坚固，不易脱落。本发明专利技术主要应用于化工、石油、轻工、冶金、发电和低温装置等列管式换热器，用于强化沸腾传热，提高传热系数，减少有效传热温差，减少传热面积，节省金属用量，降低能耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及换热技术，具体地说是一种。
技术介绍
理论和实验证明，在换热管基体内表面设置金属多孔表面，可以改变其沸腾机理，大幅提高换热效率。但管内金属多孔表面的加工技术性强，质量要求高，长期以来尚缺乏一种理想的加工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种，利用该方法可制造出孔隙率30％-40％、平均孔径50-180微米、平均厚度0.3-0.5毫米、沸腾放热系数比光滑管提高4-8倍的多种材质的换热管管内金属多孔表面。本专利技术是这样实现的1.对换热管管内表面进行喷砂除锈及溶剂清洗的预处理。2.调和糊状金属粉末涂料。涂料为有机溶剂与高分子塑料及金属粉末的混合物，其比例为有机溶剂重量比8-20％，高分子塑料重量比2-8％，金属粉末重量比72-90％。有机溶剂为丙酮、甲苯、二甲苯等。高分子塑料为聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚乙烯等。金属粉末为200-400目的白铜粉、青铜粉、紫铜粉、不锈钢粉和铝粉等。3.对换热管管内涂敷糊状金属粉末涂料、拉挂金属多孔表面涂层并吹干。4.将换热管在充满还原气体的加热炉中烧结，使换热管管内表面和金属粉末产生冶金结合，形成管内金属多孔表面。使用本专利技术制造的换热管管内金属多孔表面，外观干净，厚度及孔隙均匀，沸腾放热系数高，涂层坚固，不易脱落。本专利技术主要应用于化工、石油、轻工、冶金、发电和低温装置等列管式换热器，用于强化沸腾传热，提高传热系数，减少有效传热温差，减少传热面积，节省金属用量，降低能耗。附图说明附图1为向换热管管内加入糊状涂料方法示意图。附图2为在换热管管内涂敷糊状涂料、拉挂涂层方法示意图。具体实施方案1.对换热管管内表面进行预处理1)对管内喷砂除锈如果管子太长，可以从两头打砂吹扫，将打砂管伸到管内打砂，直到管内见到金属光泽为止。2)倒入溶剂，洗去浮灰，并起到湿润作用。2.调和糊状金属粉末涂料此处提供四种涂料配比实例涂料1)二甲苯 重量比12％；聚氯乙烯 重量比5％；200目青铜粉重量比83％；涂料2)甲苯 重量比8％；聚苯乙烯 重量比2％；120目白铜粉重量比90％；涂料3)甲苯 重量比16％；聚丙烯 重量比4％；300目青铜粉重量比80％；涂料4)二甲苯 重量比15％；聚乙烯 重量比8％；200目不锈钢粉 重量比77％；3.对换热管5管内涂敷糊状金属粉末涂料、拉挂金属多孔表面涂层并吹干。1)如附图1所示，将配制好的糊状涂料2自加料器1中压入换热管5内，在将涂料2压入进程中，要逐渐拔出加料管3，使涂料2充满拖架4与密封圈7之间的空间V。V＝满足整根管需要涂层的厚度的涂料×1.3。细拉杆6的长度L=4Vπ(D2-d2)]]>D-换热管5内径d-细拉杆6直径因而不同长度换热管5所需要的细拉杆6长度是不同的。细拉杆6直径一般在Φ6～Φ10之间，主要决定于换热管5的直径和长度。粗拉杆8主要是作为凸台用，用来压紧密封圈7，保证密封圈7的强度。2)拉挂金属多孔表面涂层如图2所示，将加入了糊状涂料2的换热管5装在卡盘9上。涂层芯子10与密封圈7将换热管5内分为三段，即涂层段，储料段和待涂层段。拖架4与涂层芯子10固定，拖架4与换热管5管子内径同心且为动配合，涂层芯子10与换热管5管壁之间的间隙在0.6-0.8毫米，使涂层11在管壁涂敷均匀，并保持一定的涂层厚度。当拉杆6和8以420-550毫米/分的行走速度向后拖拉时，涂层芯子10向后移动，储料段压力增加，糊状涂料2通过换热管5管壁与涂层芯子10之间的缝隙涂敷在管壁上，出于管壁与涂层芯子10的缝隙较窄，多余的糊状涂料2不能通过，即压向后边的密封圈7，这样不停的向后拖拉，储料段总是维持在一个衡定的压力，因此，能在换热管5的全长范围内使涂层均匀。在拉挂涂层11的全过程中，为防止涂好的涂层11脱落，必须使换热管5保持转动，转数为300-400转/分。3)吹干为了使刚涂好的金属多孔表面涂层11很快吹干，采用加热空气通入管内，一边吹热空气，一边旋转工件，加热空气在60-80℃，直到涂层11干燥，不脱落。4.将换热管5在充满还原气体的加热炉中烧结，高分子塑料颗粒经烧结后蒸发产生孔隙，换热管5管内表面和金属粉末产生冶金结合，形成管内金属多孔表面涂层11。1)将吹干涂层11的管子充满金刚砂，并在两端用不锈钢挡好，以防止金刚砂漏出，再将管子两端焊上Φ4不锈钢小管，便于与还原气体连接。2)将管子放入炉中，炉子开始升温前先通入还原气体，并在小管的末端点火，火焰大小控制在20-30毫米左右。炉膛加热温度控制在780-1100℃。管子在烧结温度下停留10-30分钟。3)管子烧结完成后，推出加热区冷却，但还原气体仍需通上，直到管子被冷却到200-300℃时再停止。等到管子完全冷却后再锯掉小管，倒出管内金刚砂。以下为应用上述四种涂料的其他具体加工数据涂料1)涂层厚度0.3mm，加热温度800℃还原气体氢气适用Φ25mm管径6000mm管长涂料2)涂层厚度0.5mm，加热温度790℃还原气体氨分解气适用Φ51mm管径6000mm管长涂料3)涂层厚度0.3mm，加热温度800℃还原气体氢气适用Φ32mm管径6000mm管长涂料4)涂层厚度0.5mm，加热温度1000℃还原气体氢气适用Φ25mm管径6000mm管长权利要求1.一种，其特征在于它由如下步骤组成a.对金属换热管管内表面进行喷砂除锈及溶剂清洗的预处理；b.调和糊状涂层混合液，形成糊状金属粉末涂料；c.对换热管管内涂敷糊状金属粉末涂料、拉挂金属多孔表面涂层并吹干；d.将换热管在充满还原气体的加热炉中烧结，使换热管管内表面和金属粉末产生冶金结合，形成管内金属多孔表面。2.根据权利要求1b所述的调和糊状涂层混合液，形成糊状金属粉末涂料，其特征在于涂料为有机溶剂与高分子塑料及金属粉末的混合物，其比例为有机溶剂重量比8-20％，高分子塑料重量比2-8％，金属粉末重量比72-90％；有机溶剂为丙酮、甲苯、二甲苯；高分子塑料为聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙稀、聚乙烯；金属粉末为200-400目的白铜粉、青铜粉、紫铜粉、不锈钢粉和铝粉。全文摘要本专利技术涉及一种，该方法采用有机溶剂溶解高分子塑料，并按比例混合金属粉末，使其成为糊状金属粉末涂料，采用特定涂敷工具，涂敷在管内表面，并在还原气体中及特定的加热炉中，加热到特定的温度，使其在换热管管内表面产生化学结合，形成金属多孔表面。使用本专利技术制造的换热管管内金属多孔表面涂层，外观干净，厚度及孔隙均匀，沸腾放热系数高，涂层坚固，不易脱落。本专利技术主要应用于化工、石油、轻工、冶金、发电和低温装置等列管式换热器，用于强化沸腾传热，提高传热系数，减少有效传热温差，减少传热面积，节省金属用量，降低能耗。文档编号B22F7/02GK1730204SQ20051001228公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月1日 优先权日2005年8月1日专利技术者韩军 申请人:北京广厦新源石化设备开发有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热管管内金属多孔表面的加工方法，其特征在于它由如下步骤组成：ａ．对金属换热管管内表面进行喷砂除锈及溶剂清洗的预处理；ｂ．调和糊状涂层混合液，形成糊状金属粉末涂料；ｃ．对换热管管内涂敷糊状金属粉末涂料、拉挂金属多 孔表面涂层并吹干；ｄ．将换热管在充满还原气体的加热炉中烧结，使换热管管内表面和金属粉末产生冶金结合，形成管内金属多孔表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军，
申请(专利权)人：北京广厦新源石化设备开发有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]