專利名稱：一種采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，屬于熱交換器及工業(yè)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工程中通常采用的換熱器是流體之間通過一層金屬壁進(jìn)行熱交換的結(jié)構(gòu)，而采用設(shè)置外繞于流體儲存箱或流體輸送管的間接式加熱元件時，可從根本上避免內(nèi)置加熱器需要解決的較嚴(yán)重的腐蝕及結(jié)垢等問題，但是其接觸熱阻通常會增大，當(dāng)加熱量相同時就需要較大的換熱面積，其傳熱溫差往往也需要增大，從而會導(dǎo)致能源利用效率的降低。因此，如何有效降低傳熱熱阻是改善其換熱性能、降低傳熱面積的有效途徑。目前常用的外壁間接加熱式水箱的加熱面與水箱外殼外壁之間常采用導(dǎo)熱硅脂等導(dǎo)熱膠體材料以降低兩壁面間的接觸熱阻，增強(qiáng)換熱能力。存在的問題是，較高質(zhì)量的導(dǎo)熱硅脂的材料價格較高，有可能與箱體鋼板材料成本相當(dāng)，而如果采用價廉的導(dǎo)熱硅脂，其內(nèi)部含有的作為填料的粉體添加劑(如氧化鋁、氮化鋁等)往往質(zhì)量較劣，粒徑不均勻，且有可能對金屬接觸面形成腐蝕。另一方面，石墨粉體導(dǎo)熱性能好，其導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)300 500W/mK，而且價格低、穩(wěn)定性好，適宜于用作導(dǎo)熱膠體添加材料，如配制加工為合適的載體結(jié)構(gòu)，將可能有效降低間接式換熱水箱的換熱熱阻。上述箱式結(jié)構(gòu)的熱交換量有限，而工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域的含雜質(zhì)或腐蝕性較強(qiáng)的流體進(jìn)行換熱時，通常換熱量大則難以使用，而采用常規(guī)熱交換器難以解決其堵塞或腐蝕性問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的和任務(wù)是，為解決上述存在的問題，通過采用膠體狀導(dǎo)熱界面層作為流體輸送管外壁與加熱面之間的接觸式導(dǎo)熱界面層，以徹底解決堵塞及腐蝕性問題，并大幅節(jié)省空間及維護(hù)成本。本實用新型的具體描述是一種采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，其特征在于流體輸送管本身即是熱交換器換熱面，整個貼壁式管型熱交換器由流體輸送管、加熱元件、導(dǎo)熱界面層、保溫結(jié)構(gòu)及工作流體進(jìn)出管線組成，其中加熱元件(3)貼附于流體輸送管(2 )的外壁面，加熱元件(3 )和流體輸送管(2 )外壁之間由膠體狀導(dǎo)熱界面層(I)相連。膠體狀導(dǎo)熱界面層(I)為由均勻涂覆在流體輸送管(2)外壁面上的導(dǎo)熱硅脂或?qū)嵊蜆?gòu)成。膠體狀導(dǎo)熱界面層(I)為由均勻涂覆在流體輸送管(2)外壁面上的石墨導(dǎo)熱硅脂構(gòu)成。流體輸送管(2)的長度范圍為I 10000m。流體輸送管(2)的橫截面結(jié)構(gòu)為圓形、方形等。[0012]加熱元件(3)采用外繞式熱水盤管結(jié)構(gòu)、電加熱帶或加熱絲結(jié)構(gòu)、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱器結(jié)構(gòu)、制冷劑扁管或圓管或熱管扁管或圓管。所采用的石墨導(dǎo)熱硅脂(工程上也可稱為石墨導(dǎo)熱膠)可按如下組分加工混勻而成膠體狀粉10 70Wt%，導(dǎo)熱硅脂30 90Wt%，甘油0 6Wt%。該石墨導(dǎo)熱硅脂與現(xiàn)有導(dǎo)熱硅脂相比，采用的新型膠體狀導(dǎo)熱界面材料的導(dǎo)熱性能好、性質(zhì)穩(wěn)定、價格低，便于使用，適用范圍廣。貼壁式管型熱交換器可在加熱或冷卻流體時直接由流體輸送管作為熱交換器，并采用間接接觸方式由高效導(dǎo)熱膠體大幅降低熱阻及換熱面積，并徹底避免了熱交換流體的雜質(zhì)、腐蝕性等對換熱管的不利影響，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)及民用的換熱領(lǐng)域，適用于水水換熱、氟利昂等制冷劑與水換熱、電加熱、蒸汽或熱空氣或煙氣與水換熱等。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為截面示意圖。圖1、2中各部件編號與名稱如下膠體狀導(dǎo)熱界面層I、流體輸送管2、加熱元件3、保溫層4、外殼層5、管內(nèi)流道6、非加熱段7、工作流體進(jìn)管8、工作流體出管9。
具體實施方式
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為截面示意圖。一種采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，由流體輸送管、加熱元件、導(dǎo)熱界面層、保溫結(jié)構(gòu)及工作流體進(jìn)出管線組成，其中加熱元件(3)貼附于流體輸送管(2)的外壁面，加熱元件(3 )和流體輸送管(2 )外壁之間由膠體狀導(dǎo)熱界面層(I)相連。膠體狀導(dǎo)熱界面層(I)為由均勻涂覆在流體輸送管(2)外壁面上的添加了石墨的導(dǎo)熱硅脂構(gòu)成。所采用的石墨導(dǎo)熱硅脂可按如下組分加工混勻而成膠體狀粉10 70Wt%，導(dǎo)熱硅脂30 90Wt%，甘油0 6Wt%。流體輸送管(2)的長度范圍為500m，橫截面結(jié)構(gòu)為圓管。加熱元件(3)采用制冷劑扁管結(jié)構(gòu)。需要說明的是，本實施例僅僅是本實用新型的具體實施方式
之一，任何采用本裝置所描述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的簡單變形也均屬本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，其特征在于流體輸送管本身即是熱交換器換熱面，整個貼壁式管型熱交換器由流體輸送管、加熱元件、導(dǎo)熱界面層、保溫結(jié)構(gòu)及工作流體進(jìn)出管線組成，其中加熱元件(3)貼附于流體輸送管(2)的外壁面，加熱元件(3)和流體輸送管(2)外壁之間由膠體狀導(dǎo)熱界面層(I)相連。
2.如權(quán)利要求I所述的采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，其特征在于所述的膠體狀導(dǎo)熱界面層(I)為由均勻涂覆在流體輸送管(2)外壁面上的導(dǎo)熱硅脂或?qū)嵊蜆?gòu)成。
3.如權(quán)利要求I所述的采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，其特征在于所述的流體輸送管(2)的長度范圍為I 10000m。
4.如權(quán)利要求I所述的采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，其特征在于所述的流體輸送管(2)的橫截面結(jié)構(gòu)為圓形或方形。
5.如權(quán)利要求I所述的采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，其特征在于所述的加熱元件(3)采用外繞式熱水盤管結(jié)構(gòu)、電加熱帶或加熱絲結(jié)構(gòu)、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱器結(jié)構(gòu)、制冷劑扁管或圓管結(jié)構(gòu)、熱管扁管或圓管。
專利摘要本實用新型公開了一種采用膠體狀導(dǎo)熱界面層的貼壁式管型熱交換器，其特征在于流體輸送管本身即是熱交換器換熱面，其外壁面貼附有加熱元件，加熱元件和輸送管外壁之間由膠體狀導(dǎo)熱界面層相連，該導(dǎo)熱界面層為由均勻涂覆在輸送管外壁上的導(dǎo)熱膠體形成，特別的優(yōu)選是添加了石墨的新型導(dǎo)熱硅脂，其導(dǎo)熱性能好、性質(zhì)穩(wěn)定、價格低，便于使用，適用于水水換熱、氟利昂等制冷劑與水換熱、電加熱、蒸汽或熱空氣或煙氣與水換熱等。貼壁式管型熱交換器可在加熱或冷卻流體時直接由流體輸送管作為熱交換器，并采用間接接觸方式由高效導(dǎo)熱膠體大幅降低熱阻及換熱面積，并徹底避免了熱交換流體的雜質(zhì)、腐蝕性等對換熱管的不利影響，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)節(jié)能領(lǐng)域。
文檔編號F24H9/18GK202494207SQ20112057191
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者張茂勇 申請人:張茂勇