[发明专利]聚四氟乙烯金属复合换热器

说明书

本发明涉及一种工业生产中的换热器，尤其涉及化工、轻工、制药、农药、制碱、染料、电镀生产中对具有强腐蚀性介质进行热交换处理的聚四氟乙烯金属复合换热器。

目前，用于工业生产中的热交换器大都采用金属材料，这种材料导热系数高，热传递快，用来作为热交换器的换热效果好，但是，金属材料象碳钢、不锈钢、钛不耐强碱、强酸，尤其不耐强酸和强氧化剂。因此，在有强腐蚀性介质的存在下，换热器很快会被腐蚀以致报废。换热器使用寿命将大大缩短。因此，给生产带来许多麻烦，同时，造成很大的经济损失和环境污染。目前，国内外有一种聚四氟乙烯换热器，该换热器属一种高分子工程塑料，具有很多尤良性能，如耐热性能好，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，因而，聚四氟乙烯换热器可以用于具有强腐蚀性介质的换热交换处理。但是，这种换热器不耐高压（耐压在3kg/cm²以下），且不耐高温（耐温为150℃以下），导热系数低，制造工艺复杂，造价高。

本发明的目的是提供一种既具有金属的导热性能好，耐高压，又具有塑料的耐强氧化剂优良性能的聚四氟乙烯金属复合换热器。

本实用新型的技术方案是这样实现的。

在普通的换热器的壳体，传热管、管板、封头、哈夫环、折流板所能与腐蚀性介质接触的地方设置一层经气密和水压检查不漏、平整均匀的聚四氟乙烯塑料层，其中，壳体、封头可以用聚四氟乙烯作衬里、哈夫环用聚四氟乙烯作外包层，金属管板、金属传热管可以内外两侧都复合一层聚四氟乙烯，此时的换热器管程、壳程均可以走强腐蚀性介质。也可以在金属管板内侧和金属传热管内侧、封头内侧只复合一层聚四氟乙烯塑料层，此时的换热器是管程走带有强腐蚀性介质，而壳层走无腐蚀性介质。还可以是只在金属管板外侧、金属传热管外侧、壳体内侧、哈夫环外侧复合聚四氟乙烯塑料层，此时的换热器是壳层走具有腐蚀性的介质，管程走无腐蚀介质。

聚四氟乙烯塑料层最好控制在厚度为0.3-1mm。

本发明的积极效果是：集金属和塑料为一体，具有传热效果好，耐高压（正压为30kg/cm²以下，负压为2kg/cm²以下）耐酸、碱，耐强氧化剂，使用温度宽（-80-250℃下使用），用途广泛，使用寿命长，制作工艺简单，具有广阔的前景和良好的经济效益。

本发明的制作工艺为：将金属传热管外用缠绕法或静电喷涂法固定一层均匀的聚四氟乙烯薄膜，在烧结炉中烧结，温度控制在380-450℃，然后经过目测和电火花检验，使其成为无漏洞，无缝隙的聚四氟乙烯金属复合换热管。然后将金属复合换热管内的金属传热管用胀接法或焊接法固定在聚四氟乙烯复合管板的金属管板的管孔上，然后将换热管外侧的聚四氟乙烯管与聚四氟乙烯外管板的接口处采用锡浴焊接，焊接温度为380-450℃，焊接后经气密和水压检验不漏即成。最后在金属传热管内用聚四氟乙烯管作内衬，聚四氟乙烯内衬管翻边后与聚四氟乙烯金属复合管板上的内衬管板相结，接口处采用锡浴焊接，温度控制在380-450℃，焊接后经气密和水压检验不漏后，再与带聚四氟乙烯衬里的壳体和带聚四氟乙烯衬里的封头组装成换热器。

图1为带有聚四氟乙烯外包管的金属传热管和带有聚四氟乙烯外包管板的金属管板连接后的剖面图。

图2为带有聚四氟乙烯外包管、内衬管的金属换热管与带有聚四氟乙烯外包管板、内衬管板的金属管板连接后的剖面图。

图3为聚四氟乙烯金属复合换热器的装配图（摘要附图）。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：

实施例1：如图1所示，将金属换热管5外面用缠绕法固定一层均匀的聚四氟乙烯薄膜，然后烧在烧结炉中烧结，温度控制在380-450℃，经目测和电火花检验，金属换热管5外壁上形成一无缝隙的0.3mm厚的聚四氟乙烯外包管4，然后，通过带有聚四氟乙烯外包管板2的金属管板1的管孔，将金属换热管5用胀结法固定在金属管板1上。聚四氟乙烯外包管板2与聚四氟乙烯外包管4连接，接口处的缝隙用聚四氟乙烯缠住，用玻纤布扎紧，然后进行锡浴焊接，温度控制在380-450℃，经气密检测不漏即可与封头12、带有聚四氟乙烯衬里的壳体8、冷却（加热）法兰9、外包聚四氟乙烯哈夫环7、聚四氟乙烯折流板11组装成为聚四氟乙烯金属复合换热器。

此种换热器管程走冷却水或水蒸汽，壳程走具有强腐蚀性介质。此种换热器可以在较高正压和较高负压下使用（-2kg/cm²-+30kg/cm²），使用温度可达250℃。