[发明专利]改进型还原式热管

说明书

本发明涉及一种热交换装置，特别涉及一种性能改进的热管。

以钢或不锈钢为管壳材料，水为工质的钢-水热管（包括重力式、带吸液芯式、离心式等各种钢-水热管）广泛用于工业热交换设备。但在热管的工作温度下，钢和水会起一系列化学反应，生成不凝性气体氢气，生成的氢气在热管中积累起来，阻碍热管内的水（工质）的相变传热，使热管传热效率降低，最终导致热管失效。目前最新的去除热管产生的氢气的方法是在热管中放置固体氧化铜，用氧化铜把氢气氧化成水，从而恢复热管的传热性能和有效寿命（已由日本昭和铝株式会社申请了中国专利，申请号为87103423），但使用氧化铜作氧化剂以除去热管中的氢气的措施只有在热管的工作温度高于160℃时才有效，若温度较低，则氧化铜与氢气反应速度过低，甚至不能起反应，从而达不到除氢的效果。钢-水热管的最佳工作温度范围为60-250℃，此最佳工作温度范围有一半以上是低于160℃的。实际上很多热管的工作温度低于160℃，例如在回收烟气余热的逆流传热的空气预热器中，即使烟气进口温度相当高，但在空气进口侧（即烟气出口侧），热管的工作温度也仅有100℃上下。因此，使用氧化铜作氧化剂去除氢气的热管在实用上有很大局限性，它只能在工作温度高于160℃以上的条件下才能有效的长期工作，而在工作温度低于此值时则失去除氢作用，同普通钢-水热管一样，达不到延长热管工作寿命的效果。为使热管在较低工作温度下亦能去除热管内氢气，从而使热管长期有效工作，我们提出了如下改进型还原式热管。

本发明（包括重力式、带吸液芯式、离心式）的管壳材料为钢或不锈钢，工质为水，其特征是在热管内装有复合氧化剂，这些复合氧化剂由元素周期表中的Ⅰ类付族元素的氧化物和过渡元素的氧化物组合构成，其组成有二元、三元和多元，如：

氧化铜基复合氧化剂：

CuO·Cr₂O₃，其中CuO的含量为80-97%，Cr₂O₃的含量为3-20%（均为重量百分比。以下同）;

CuO·MnO₃，其中CuO的含量为70-90%，MnO₂的含量为10-30%;

CuO·Co₂O₃，其中CuO的含量为80-90%，Co₂O₃的含量为10-20%;

CuO·NiO，其中CuO的含量为70-90%，NiO的含量为10-30%;

氧化银基复合氧化物：

Ag₂O·NiO，其中Ag₂O的含量为10-30%，NiO的含量为70-90%;

Ag₂O·Co₂O₃，其中Ag₂O的含量为20-30%，Co₂O₃的含量为70-80%;

Ag₂O·Cr₂O₃，其中Ag₂O为20-30%，Cr₂O₃为70-80%;

Ag₂O·Mn₂O₃，其中Ag₂O为40-60%，MnO₂为40-60%;

氧化钴基三元复合氧化剂：

Co₂O₃·MnO₂·Ag₂O，其中Co₂O₃为60-80%，MnO₂为10-35%，AgO₂为10-5%;

Co₂O₃·NiO·Ag₂O，其中Co₂O₃为60-80%，NiO为10-35%，AgO₂为10-5%;

Co₂O₃·Mn₂O·CuO，其中Co₂O₃为15-7%，MnO₂为15-8%，CuO为70-85%;