換熱器的列管制造技術

本發明專利技術公開的是一種換熱器的列管，包括管體（1），以其在管體（1）上覆貼有形狀記憶合金薄膜（2）為主要特征，具有結構簡單，除垢簡易等特點，本發明專利技術同樣適用于流體物料輸送管道等諸多方面。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種換熱器的列管，屬于列管式熱交換器技術。
技術介紹
本專利技術所述換熱器，包括列管內熱介質對熱管外待加熱介質加熱的列管式換熱 器，和列管外熱介質對熱管內待加熱介質加熱的列管式換熱器。所述換熱器在其使用過程中，由于存在于列管內外的流體介質或流體物料不可避 免地會發生物理、化學反應或生物作用，形成沉積在列管管壁上的諸如污垢、銹垢、灰垢、物 料垢和生物垢等的結垢和結焦。由于列管管壁存在污垢，導致其傳熱效率和單位時間內傳 熱量的下降。試驗結果顯示，每Imm厚的污垢，要多消耗能源疒9%，熱效率降低10 20%;嚴 重時會造成列管堵塞，引發安全事故。因此，所述換熱器的列管除垢，是業內一直廣泛關注 的問題。目前所述列管清除結垢的常用方法，有化學法、機械物理法、生物法或它們的結合 方法等。長期以來的實踐證明，這些方法一定程度上會導致所述列管的腐蝕或損壞，清除效 果不理想。為此，業內正在翹首期待一種新的能夠有效、方便地除垢的所述列管，以對所述換 熱器提供裝備支持。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種結構簡單，清除污垢簡便的換熱器的列管，以克服已有技術 的不足。實現本專利技術目的的技術構思是，本專利技術應用TRlZ理論及形狀記憶合金的特性，采 取在管壁上覆貼形狀記憶合金薄膜，以阻止在所述列管管壁上直接結垢，而使介質或物料 所產生的結垢，集結在形狀記憶合金薄膜上，利用形狀記憶合金隨溫度變化而收縮或膨脹， 方便地拆換所述合金薄膜，定期清除所述列管在其運行過程中產生的污垢，保證換熱器正 常工作，從而實現本專利技術的目的。為了能夠說明問題，有必要對形狀記憶合金作一簡要描述。1932年，瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到記憶效應，即合金的形狀被改變 后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以變回到原來的形狀。人們把具有這種特殊功能 的合金稱之為形狀記憶合金。至今為止已發現的形狀記憶合金體系有Au - cd、Ag - Cd、 Cu — Zn — Al、Cu — Zn — Sn、Cu — Zn — Si、Cu — Sn、Cu — Zn — Ca、In — Ti、Au — Cu — Zn、Ni — Al、Fe — Pt、Ti — Ni、Ti — Nb、U — Nb 禾口 Fe — Mn — Si 等。其中，鎳一鈦合金在40°C或40°C以下的晶體結構是不同的，在溫度40°C上下變 化時，合金就會收縮或膨脹，使得它的形狀發生變化。40°C就是鎳一鈦記憶合金的“變態溫 度”。各種合金都有自己的“變態溫度”。因而鎳-鈦合金可以用來作為本專利技術的所述結構 件。基于上述技術構思，本專利技術實現其目的的技術方案是 一種換熱器的列管，包括管體，在管體上覆貼有形狀記憶合金薄膜。由以上所給出的技術方案不難明了，本專利技術由于在所述列管的管壁(管內壁或管 外壁)上覆貼有形狀記憶合金薄膜，使列管管壁在工況下不與介質或物料直接接觸，而使介 質或物料生成的污垢，在形狀記憶合金薄膜表面結垢。作為結垢載體的形狀記憶合金薄膜， 在需要清除結垢時，可以方便地將形狀記憶合薄膜取下來，實施列管外清除結垢或調換新 的所述薄膜，從而實現了本專利技術的目的。在上述技術方案中，本專利技術還主張，所述形狀記憶合金薄膜是熱膨脹形狀記憶合 金薄膜，且所述熱膨脹形狀記憶合金薄膜，覆貼在管體的管內壁上。按照這一技術方案制備 的本專利技術，主要用于物料從所述列管內通過而所述列管的外部是加熱介質。在上述技術方案中，本專利技術還主張，所述形狀記憶合金薄膜是熱收縮形狀記憶合 金薄膜，所述熱收縮形狀記憶合金薄膜，覆貼在管體的管外壁上。按照這一技術方案制備的 本專利技術，主要用于加熱介質從所述列管內通過，而所述列管的外部是需要加熱的物料。當然，本專利技術也可以在所述列管的管內壁和管外壁，均分別覆貼形狀記憶合金薄 膜。本專利技術所述形狀記憶合金薄膜，可以是管材，也可以是板材，為了方便實際操作和 降低運輸倉儲成本，本專利技術主張采用板材。即所述熱膨脹形狀記憶合金薄膜，和所述熱收縮 形狀記憶合金薄膜，是分別由呈片狀結構的熱膨脹形狀記憶合金薄板和呈片狀結構的熱收 縮形狀記憶合金薄板，通過圈圓后覆貼在管體的管內壁和管體的管外壁且有縫開口對接而 構成管狀結構。這一技術方案，由于其所述形狀記憶合金薄膜是有縫開口對接，可以通過熱 膨脹變形或熱收縮變形，而使所述形狀記憶合金薄膜，緊貼在所述列管的管內壁上或管外 壁上。在需要清除結垢時，也比較方便地將所述薄膜從列管上拆卸下來。在上述技術方案中，本專利技術還主張，所述熱膨脹形狀記憶合金薄板和熱收縮形狀 記憶合金薄板均是鈦鎳合金薄板，其厚度在0.廣0.5mm范圍內。這是本專利技術所優選的。但 不局限于此。本專利技術還主張，所述熱膨脹形狀記憶合金薄板和熱收縮形狀記憶合金薄板，分別 通過圈圓且有縫對接后的開口寬度在0.5 1. 50 mm范圍內。但不局限于此。所述開口的存 在，可以在一定溫度條件下，使所述形狀記憶合金薄片緊緊地覆貼在列管的管體上，同時， 還可以有效避免所述形狀記憶合金薄片，在熱冷變形條件上產生“鼓凸”問題，以降低列管 管內介質運動的阻力。上述技術方案得以實施后，本專利技術所具有的結構簡單，除垢簡便，換熱器工作效率 高等特點，是非常明顯的。附圖說明圖1是本專利技術一種具體實施方式的結構示意圖； 圖2是圖1的側視圖3是本專利技術另一種具體實施方式的結構示意圖； 圖4是圖3的側視圖。具體實施例方式以下對照附圖，通過具體實施方式的描述，對本專利技術作進一步說明。具體實施方式之一，如附圖1、2所示。一種換熱器的列管，包括管體1，在管體1上覆貼有形狀記憶合金薄膜2。所述形 狀記憶合金薄膜2是熱膨脹形狀記憶合金薄膜2-1，且所述熱膨脹形狀記憶合金薄膜2-1， 覆貼在管體1的管內壁上。且所述熱膨脹形狀記憶合金薄膜2-1，是由呈片狀結構的熱膨 脹形狀記憶合金薄板，通過圈圓后覆貼在管體1的管內壁上且有縫開口對接而構成管狀結 構。所述熱膨脹形狀記憶合金薄板是鈦鎳合金薄板，其厚度在0.廣0.2mm范圍內。所述熱 膨脹形狀記憶合金薄板，分別通過圈圓且有縫對接后的開口寬度在0. 5^1. 50 mm范圍內。具體實施方式之二，如附圖3、4所示。一種換熱器的列管，包括管體1，在管體1上覆貼有形狀記憶合金薄膜2。所述形狀 記憶合金薄膜2是熱收縮形狀記憶合金薄膜2-2，所述熱收縮形狀記憶合金薄膜2-2，覆貼 在管體1的管外壁上。且所述熱收縮形狀記憶合金薄膜2-2，是由呈片狀結構的熱收縮形狀 記憶合金薄板，通過圈圓后覆貼在管體1的管外壁上且有縫開口對接而構成管狀結構。所 述熱收縮形狀記憶合金薄板是鈦鎳合金薄板，其厚度在0. Γ0. 2mm范圍內。所述熱收縮形 狀記憶合金薄板，通過圈圓且有縫對接后的開口寬度在0. 5 1. 50 mm范圍內。本專利技術所述鎳一鈦形狀記憶合金薄片(即板材)，采用陜西海鵬金屬材料有限公司 公司生產的產品。本專利技術小試的效果至少有以下3個方面。(1)使用管內或管外形狀記憶合金薄膜后，換熱器的列管本身不結垢(污垢結在所 述薄膜表面上)；管狀薄膜可以定期方便地拆卸清理；清洗后換熱器的傳熱速率可提高10% 以上，從而提高了換熱效率。(2)所述管狀薄膜可以拆卸下來進行清除污垢，克服和避免了傳統在機除垢方法， 對換熱器設備造成的腐蝕和損傷。(3)由于所述管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種換熱器的列管，包括管體（１），其特征在于，在管體（１）上覆貼有形狀記憶合金薄膜（２）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李耀中，顏惠庚，李弘，劉忠秀，戴巖，
申請(專利權)人：常州工程職業技術學院，
類型：發明
國別省市：32