專(zhuān)利名稱(chēng)：一種熱管元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱器領(lǐng)域，尤其涉及一種熱管元件領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，用于工業(yè)生產(chǎn)中的熱管元件的管殼一般由碳鋼制成，這種材質(zhì)的熱管元件耐腐蝕性能很差，因此，在強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)存在的條件下，熱管元件很快被腐蝕以至于報(bào)廢，此種情況大大地縮短了熱管元件的使用壽命，同時(shí)，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。而市場(chǎng)上出現(xiàn)的耐酸不銹鋼材質(zhì)在強(qiáng)酸及強(qiáng)氧化劑的條件下，其耐腐蝕性也并不理想，而且，此種材質(zhì)做成的熱管元件成本極高，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種耐腐蝕強(qiáng)且成本低的熱管元件。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種熱管元件，包括熱管本體，所述熱管本體包括熱管冷卻段和熱管加熱段，以及設(shè)置在熱管冷卻段和熱管加熱段之間的連接部，其中，所述熱管本體內(nèi)部設(shè)置有一真空腔，所述真空腔內(nèi)填充有用于熱交換的液相介質(zhì)，所述熱管加熱段的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。所述的一種熱管元件，其中，所述連接部的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。所述的一種熱管元件，其中，所述熱管冷卻段的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。所述的一種熱管元件，其中，所述聚四氟乙烯涂層的厚度為0.1~0.6毫米。所述的一種熱管元件，其中，所述熱管冷卻段上設(shè)置有翅片。所述的一種熱管元件，其中，所述熱管加熱段上設(shè)置有翅片。 所述的一種熱管元件，其中，所述翅片形狀為環(huán)形或螺旋形狀。所述的一種熱管元件，其中，所述熱管本體為碳鋼材質(zhì)的熱管本體。所述的一種熱管元件，其中，所述液相介質(zhì)為制冷劑或二次蒸餾水。所述的一種熱管元件，其中，所述液相介質(zhì)的體積占真空腔容積的159^25%。本發(fā)明的熱管元件，通過(guò)在所述熱管本體內(nèi)部設(shè)置有一真空腔，并在所述真空腔內(nèi)填充用于熱交換的液相介質(zhì)，從而利用液相介質(zhì)在真空腔內(nèi)的相變循環(huán)，進(jìn)行實(shí)現(xiàn)高效率的熱交換，另外在所述熱管冷卻段或加熱段的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層克服了強(qiáng)腐蝕物質(zhì)對(duì)熱管元件的腐蝕。本發(fā)明解決了目前熱管元件耐腐蝕性能很差和成本高的問(wèn)題，大大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在當(dāng)前節(jié)能減排的形勢(shì)下，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的重大意義，擁有很好的推廣性。


圖1為本發(fā)明提供的熱管元件第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A部局部放大圖。圖3為本發(fā)明提供的熱管元件第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種熱管元件，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1所示，為本發(fā)明提供的熱管元件第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括熱管本體1，所述熱管本體1包括熱管冷卻段2、連接部3和熱管加熱段4，所述連接部3設(shè)置在所述熱管冷卻段2和所述熱管加熱段4之間。如圖2所示，為圖I中A部的局部放大圖，本發(fā)明的熱管元件第一實(shí)施例還包括設(shè)置在熱管本體I內(nèi)部的真空腔6，所述真空腔內(nèi)還填充有用于熱交換的液相介質(zhì)7，所述真空腔連通熱管冷卻段和熱管加熱段。以及設(shè)置在所述熱管加熱段4外壁的聚四氟乙烯涂層8。所述熱管本體具體為碳鋼材質(zhì)或不銹鋼材質(zhì)，所述液相介質(zhì)7可為制冷劑或二次蒸餾水，為了避免所述液相介質(zhì)7與熱管本體I發(fā)生相溶的問(wèn)題，所述液相介質(zhì)7優(yōu)選還包括緩蝕劑。如圖1所示，本發(fā)明的一種熱管元件在使用時(shí)，通過(guò)連接部3將熱管本體I的熱管冷卻段2和熱管加熱段4分別設(shè)置在冷通道N和熱通道M中，所述冷通道N可為水管通道，所述熱管冷卻段2設(shè)置在冷通道N中的吸熱介質(zhì)S中，所述吸熱介質(zhì)S具體可為水，所述熱通道M可為煙管通道，所述熱管加熱段4設(shè)置在放熱介質(zhì)T流通接觸的位置中，放熱介質(zhì)T具體可為工廠(chǎng)排放的高溫?zé)釤煔?。本發(fā)明的具體工作原理是通過(guò)熱管加熱段4吸收放熱介質(zhì)T的熱量，將吸收的熱量傳遞到真空腔內(nèi)的液相介質(zhì)7，液相介質(zhì)7吸熱后發(fā)生蒸發(fā)相變，成為氣相介質(zhì)，流動(dòng)到所述熱管冷卻段2，所述氣相介質(zhì)接觸熱管冷卻段2后，遇冷又發(fā)生冷凝相變，從熱管冷卻段2回到熱管加熱段4，同時(shí)通過(guò)熱管冷卻段2將熱量傳遞到外部的吸熱介質(zhì)S。如此反復(fù)循環(huán)，將工廠(chǎng)熱工設(shè)備排放的高溫?zé)釤煔獾挠酂峄厥盏娇稍倮玫奈鼰峤橘|(zhì)S中。由于工廠(chǎng)熱設(shè)備排放的放熱介質(zhì)T，一般為具有腐蝕性氣體的高溫?zé)釤煔?，因此，需要所述熱管加熱?外壁設(shè)置聚四氟乙烯涂層8，聚四氟乙烯相對(duì)分子質(zhì)量較大，一般為數(shù)百萬(wàn)，具有許多優(yōu)良的使用性能，如耐高溫一長(zhǎng)期使用溫度20(T260度，耐低溫一在-100度時(shí)仍柔軟；耐腐蝕一能耐王水和一切有機(jī)溶劑；耐氣候一塑料中最佳的老化壽命；高潤(rùn)滑一具有塑料中最小的摩擦系數(shù)(0. 04);不粘性一具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)；無(wú)毒害一具有生理惰性；由于聚四氟乙烯涂層8將所述熱管加熱段4與放熱介質(zhì)T中的腐蝕性氣體完全隔開(kāi)，從而解決現(xiàn)有換熱管容易腐蝕損壞的問(wèn)題。如圖I所示，優(yōu)先的方案是在所述連接部的外壁上也設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。當(dāng)吸熱介質(zhì)S也為腐蝕性介質(zhì)時(shí)，熱管冷卻段2的外壁也可以設(shè)置聚四氟乙烯涂層8。所述聚四氟乙烯涂層8的厚度具體為0.1~0.6毫米，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，這樣的厚度范圍既可有效防止腐蝕，而又不至于浪費(fèi)。本發(fā)明一種熱管元件，優(yōu)先還包括在所述熱管加熱段4設(shè)置翅片5。所述翅片5與熱管加熱段4焊接，所述翅片5的形狀具體可為環(huán)形翅片、螺旋翅片或H型鰭片。這樣可以加大傳熱面積，提高熱交換效率強(qiáng)化傳熱。另一方案是如果吸熱介質(zhì)S是氣體，應(yīng)在所述熱管冷卻段2上設(shè)置有翅片5 (如圖3所示)來(lái)強(qiáng)化傳熱。當(dāng)然，如果吸熱介質(zhì)S具有腐蝕性所述翅片5的外壁上也應(yīng)該設(shè)置聚四氟乙烯涂層8。為了更大效率交換熱量，所述液相介質(zhì)7的體積占真空腔6容積的159^25%。當(dāng)液相介質(zhì)7的體積少于真空腔6容積15%時(shí)，液相介質(zhì)7會(huì)很快完全氣化，熱管加熱段4里就沒(méi)有足夠可傳遞熱量的液相介質(zhì)7，從而導(dǎo)致降低熱交換的效率，并且容易損壞熱管冷卻段4 ;另外，當(dāng)液相介質(zhì)7的體積大于真空腔6容積25%時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致所述液相介質(zhì)7相變不充分，也會(huì)影響傳熱。由于液相介質(zhì)7通過(guò)熱管加熱段4直接與外部熱源進(jìn)行熱交換，吸熱后從液相變?yōu)闅庀啵綗峁芾鋮s段2上遇冷放熱，冷凝成為液相，如此循環(huán)，因此，熱管本體I在實(shí)際使用中應(yīng)豎直放置，并使熱管加熱段4在下方，熱管冷卻段2在上方，同樣，熱通道M也在冷通道N的下方。這樣液相介質(zhì)7才能在真空腔中形成有效的循環(huán)回路。本發(fā)明可具體應(yīng)用于鍋爐尾部煙氣余熱回收，如圖1所示，在一臺(tái)6t/h鍋爐尾部煙氣余熱回收中，尾部煙氣通過(guò)熱通道排出，在熱通道M中每小時(shí)6475kg的煙氣通過(guò)，煙氣入口溫度為200°C，使用本發(fā)明的熱管元件后，煙氣的出口溫度可降到100°C，同時(shí)可使冷通道N中的水流溫度從20°C的入口溫度，在到達(dá)出口時(shí)溫度升到60°C，進(jìn)而將溫水再次利用，如用于洗浴，大大節(jié)省了煤炭的用量。本發(fā)明的熱管元件的耐酸腐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)碳鋼熱管，也優(yōu)于不銹鋼熱管，但成本卻比不銹鋼熱管低得多，且具有耐腐蝕、耐磨、不易積灰垢、壽命長(zhǎng)、造價(jià)低、易于推廣應(yīng)用等特點(diǎn)，特別適用于煙氣余熱回收領(lǐng)域。克服目前熱能設(shè)備或化工設(shè)備煙氣余熱回收中存在的低溫腐蝕問(wèn)題。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱管元件，包括熱管本體，所述熱管本體包括熱管冷卻段和熱管加熱段，以及設(shè)置在熱管冷卻段和熱管加熱段之間的連接部，其特征在于，所述熱管本體內(nèi)部設(shè)置有一真空腔，所述真空腔連通熱管冷卻段和熱管加熱段，所述真空腔內(nèi)填充有用于熱交換的液相介質(zhì)，所述熱管加熱段的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管元件，其特征在于，所述真空腔連接部的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管元件，其特征在于，所述熱管冷卻段的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一所述的一種熱管元件，其特征在于，所述聚四氟乙烯涂層的厚度為0.1~. 6毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管元件，其特征在于，所述熱管冷卻段上設(shè)置有翅片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱管元件，其特征在于，所述熱管加熱段上設(shè)置有翅片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種熱管元件，其特征在于，所述翅片形狀為環(huán)形或螺旋形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種熱管元件，其特征在于，所述熱管本體為碳鋼材質(zhì)的熱管本體。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種熱管元件，其特征在于，所述液相介質(zhì)為制冷劑或二次蒸餾水。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種熱管元件，其特征在于，所述液相介質(zhì)的體積占真空腔容積的15% 25%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱管元件，包括熱管本體，所述熱管本體包括熱管冷卻段和熱管加熱段，以及設(shè)置在熱管冷卻段和熱管加熱段之間的連接部，其中，所述熱管本體內(nèi)部設(shè)置有一真空腔，所述真空腔內(nèi)填充有用于熱交換的液相介質(zhì)，所述熱管加熱段的外壁上設(shè)置有聚四氟乙烯涂層。本發(fā)明提供的熱管元件，不僅解決了目前熱管元件耐腐蝕性差，易磨、積灰垢、造成經(jīng)濟(jì)損失與環(huán)境污染等問(wèn)題，同時(shí)還可降低生產(chǎn)成本,大大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在當(dāng)前節(jié)能減排的形勢(shì)下，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的重大意義，擁有很好的推廣性。
文檔編號(hào)F28D15/02GK102620585SQ20121012782
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者胡光, 蘇俊林 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司