[实用新型]一种防腐防垢涂层换热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工领域的换热器，特别是一种带涂层的换热器，尤其是一种防腐防垢涂层换热器。

背景技术

换热器广泛应用于石油化工、煤化工、氧化铝、电厂、清洁能源利用等工业过程中，它由换热管或换热板与壳体共同连接构成。在用于液体工质换热时，尤其是液体工质中含有易腐蚀易结垢的物质，换热器长期运行过程中会出现结垢腐蚀现象，会给企业生产带来巨大的损失。

目前工业上使用的液体换热器通常采用不锈钢材料，尽管大大增加了材料成本和制造成本用来减少腐蚀，但仍然不能从根本上解决防腐问题，如果液体中硫离子、氯离子含量稍高，仍会在其焊缝处造成孔蚀现象，导致壳体、换热管或换热板失效。

工业上使用的换热器面临的另一大难题是内部结垢问题。液体中存在有各种盐类，随着温度的升高，溶解度降低，会在换热器内沉积下来，日积月累在换热器内表面形成一层致密、坚硬的水垢。由于水垢的传热系数极低，因而换热器的热效率不断下降。此外水垢长期在换热器内部积聚，还会堵塞进出水管，造成出水不畅或不能出水的问题，定期清理使企业耗费大量人力、物力。因此，防腐防垢换热器的开发一直是换热器发展的一个重要方向。

以往制造厂解决防腐和结垢问题，常采用的方法有：(1)Ni-P镀膜处理，但会污染环境；(2)渗氮技术耐蚀性较好，但难以解决结垢和高温处理后导致管材脆性变大的问题；(3)引进国外技术和涂料，虽然效果较好，但价格昂贵，也难以普及；还有其它一些方法，但均存在不足之处。

随着纳米技术和材料技术的发展，用纳米材料加工、合成生产的系列防腐防垢涂层具有常规涂料所不可比拟的特点和优势，应用于工业系统也仅开始不久，现有的换热器涂层技术不完全成熟，主要问题集中在表面处理和制造工艺上，工业实际应用中会出现涂层的脱落，仍不能满足长周期运行的目标。

有鉴于上述现有换热器存在的缺陷，本实用新型人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的防腐防垢涂层换热器，能够改进现有换热器使用时易腐易结垢的问题，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试验及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种防腐防垢涂层换热器，所要解决的技术问题是在换热器内壁和换热管或换热板上涂覆具有防腐防垢功能的涂层材料，改善换热管或换热板易腐蚀易结垢的现象，并且表面涂层不易脱落，同时能提高换热效率，增加换热器的使用寿命。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本实用新型提出的一种防腐防垢涂层换热器，其中，所述的防腐防垢涂层包括连接层和钛纳米层；其中，连接层为内层，厚度为40-80nm，钛纳米层为外层，厚度为50-150nm；连接层中添加阴离子表面活性剂和导热性较强的金属元素。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种防腐防垢涂层换热器，其中，所述的金属元素至少为锌元素、银元素、钛元素中的一种。

前述的一种防腐防垢涂层换热器，其中，在换热器内壁和换热管或换热板的表面涂覆防腐防垢涂层。

前述的一种防腐防垢涂层换热器，其中，所述的防腐防垢涂层可涂覆在各种金属材质和管形的换热管或换热板上形成防腐防垢换热器，如不锈钢光管、碳钢光管、铜光管、不锈钢扭曲管、碳钢扭曲管等。

前述的一种防腐防垢涂层换热器，其中，所述的涂层的涂覆方法可以是现有通用的方法，如浸渍法、喷涂法、刷涂法、磁控溅射法等。

本实用新型提出的一种防腐防垢涂层换热器，其制作工艺包括以下步骤：

(1)除锈抛光抛光达到100nm；

(2)清洗在超声波的作用下，于40-60℃液体环境中，将换热管或换热板先碱洗10-15min，再酸洗2-3min，然后用蒸馏水冲洗干净；

(3)干燥将干净的换热管或换热板置于超声波醇类溶液中5-10min，快速吹风干燥；

(4)喷涂连接层将步骤(3)处理后的换热管或换热板进行喷涂,喷涂完毕后，开展均质化处理，通过旋转或高频振动实现连接层与金属基体充分融合；

(5)烘烤固化利用电加热炉对喷涂均质处理后的产品进行加热烘烤，烘烤温度在300-600℃，从室温逐步升温至烘烤温度，再逐步降温至室温；

(6)清洗用蒸馏水清洗，此时表面粗糙度小于50nm；