一种碳纤维纵向翅片加热管及其制作方法
技术领域
本发明涉及供热技术领域,尤其涉及一种碳纤维纵向翅片加热管及其制作方法。
背景技术
在供热技术领域,加热管通常采用金属电阻丝作为热源,其发热方式及电热转换率较低,加热管的散热方式单一,综上,传统金属电阻丝加热管造成大量电能损失。碳纤维加热丝作为新型发热元件有着极高的电热转换率,通过加以纵向翅片管辅助散热,增加散热面积,降低传递损失,节约能源、减少能耗、提高能源利用效率。
发明内容
本发明提供了一种碳纤维纵向翅片加热管,包括翅片、翅片附着管、定位条、导热层、碳纤维加热线、反射膜、内衬管,所述翅片安装在所述翅片附着管上,所述翅片附着管内安装有所述内衬管,所述导热层安装在所述翅片附着管和所述内衬管之间,所述内衬管的外壁黏贴所述反射膜,所述定位条安装在所述内衬管上,所述碳纤维加热线安装在所述定位条上。
作为本发明的进一步改进,所述定位条两端设有安装扣,所述定位条上设有定位槽,所述定位条通过所述安装扣安装在所述内衬管两端,所述碳纤维加热线缠绕在所述定位槽内。
作为本发明的进一步改进,所述定位条上等间距设有所述定位槽。
作为本发明的进一步改进,各所述定位槽之间间隔距离为100mm,所述定位槽内壁间距5mm,所述定位槽壁厚2mm,所述定位槽槽宽6mm,所述定位槽高5mm。
作为本发明的进一步改进,所述内衬管与所述反射膜之间涂有耐高温胶;所述导热层为耐高温密封胶,所述密封胶为耐温300℃硅酮密封胶。
作为本发明的进一步改进,所述翅片为钢带经钣金折弯后制成的U型纵向翅片,所述翅片呈发散状等间距分布在所述翅片附着管外壁;所述翅片附着管上钎焊16组U型纵向翅片,焊点间距3-4cm。
作为本发明的进一步改进,所述卡扣包括U形卡扣,所述U形卡扣长度10mm。
作为本发明的进一步改进,所述内衬管材质为Q235B、20#、镀锌管,所述内衬管耐温300℃以上,所述内衬管外径为φ22mm、壁厚Sch10,所述内衬管长度与所述翅片附着管长度相等;所述反射膜为软性铝箔、耐热PE胶黏剂及聚酯膜和玻璃纤维的复合材料;所述定位条为聚四氟乙烯材质,所述定位条规格:宽度10mm,厚度2mm;所述翅片附着管材质为紫铜或Q235B、20#,所述翅片附着管规格为φ42×3.5无缝管;所述翅片附着管表面进行防腐处理,粗糙度不低于Ra25。
作为本发明的进一步改进,所述翅片材质为紫铜或Q195,所述翅片厚度为0.7mm,宽度为25mm,折边高度10mm,所述翅片折为U形后,所述U形下端宽度4mm,开合角为10°,所述翅片长度短于所述翅片附着管;所述碳纤维加热线直径φ5mm;所述导热层为耐高温密封胶,所述密封胶为耐温300℃硅酮密封胶。
本发明还公开了一种碳纤维纵向翅片加热管的制作方法,包括如下步骤:
第一步骤:内衬管的制作及除锈防腐处理;内衬管材质为Q235B、20#、镀锌管,耐温300℃以上,内衬管外径φ22mm,壁厚Sch10,长度与纵向翅片管长度相等;
内衬管制作工艺包括如下步骤:
步骤1:除锈;动力器具除锈St3级,喷石英砂除锈Sa2.5级;
步骤2:防腐;喷涂耐高温防锈漆,耐高温防锈漆耐温不低于300℃,喷涂均匀,无遗漏,无堆积,喷镀后干膜厚度≥110μm;
第二步骤:黏贴反射膜;内衬管防腐完成后,待防锈漆干后,涂覆耐高温有机胶,耐高温有机胶耐温不低于300℃,然后在内衬管的外壁粘贴所述反射膜,不得褶皱,不得露漆;
第三步骤:安装定位条;定位条材质为聚四氟乙烯,定位条耐温200℃以上,定位条两端设有U形卡扣,定位条规格为:宽度10mm,厚度2mm;定位条上每间隔100mm设有定位槽,定位槽内壁间距5mm,壁厚2mm;安装定位条时,只需将定位条条两端的U型卡扣扣在内衬管两端的管壁上即可;
第四步骤:翅片附着管的制作;翅片附着管外径φ42mm,壁厚Sch10,长度与所述内衬管长度相等;
翅片附着管的制作工艺包括:
除锈处理:1、除锈:动力器具除锈St3级;2、喷石英砂除锈Sa2.5级;第五步骤:翅片与翅片附着管的焊接;翅片材质为紫铜或Q195,翅片厚度为0.7mm,宽度为25mm,翅片折为U形后,U形下端宽度4mm,开合角为10°,翅片为纵向翅片,翅片的长度短于所述翅片附着管,翅片两端与翅片附着管两端之间为光管端,间距30mm,所述光管端用于与外接管件等进行焊接;
第六步骤:缠绕碳纤维加热线;碳纤维加热线以螺旋状缠绕在已安装好定位条的内衬管外壁上的定位槽内,各碳纤维加热线之间的间距与定位槽间距相等;
第七步骤:灌注密封导热胶;将缠绕好碳纤维加热线的内衬管穿入翅片附着管内,再将所述翅片附着管一端用聚乙烯盖板封堵,灌注硅酮密封胶,耐温300℃,待凝固后,拆除盖板即可,碳纤维加热线接头外露,便于接线。
本发明的有益效果是:1.本发明的一种碳纤维纵向翅片加热管,增加了加热管的电热转换率,利用纵向翅片管增大散热面积,提升散热率;2.本发明的一种碳纤维纵向翅片加热管利用碳纤维的高电热转换率、纵向翅片管的高散热率,实现电热能的最大转换。
附图说明
图1是本发明碳纤维纵向翅片加热管横截面结构图;
图2是本发明碳纤维纵向翅片加热管示意图;
图3是本发明碳纤维纵向翅片加热管剖视图;
图4是本发明碳纤维纵向翅片加热管三维结构图;
图5是本发明定位槽结构图。
具体实施方式
如图1-4所示,本发明公开了一种碳纤维纵向翅片加热管,包括翅片1、翅片附着管2、定位条3、导热层4、碳纤维加热线5、反射膜6、内衬管7,所述翅片1安装在所述翅片附着管2上,所述翅片附着管2内安装有所述内衬管7,所述导热层4安装在所述翅片附着管2和所述内衬管7之间,所述内衬管7的外壁黏贴所述反射膜6,所述定位条3安装在所述内衬管7上,所述碳纤维加热线5缠绕在所述定位条3上。
所述定位条3两端设有安装扣,所述定位条3上设有定位槽,所述定位条4通过所述安装扣安装在所述内衬管7两端,所述碳纤维加热线5缠绕在所述定位槽内。
所述定位条3上等间距设有所述定位槽。
如图5所示,各所述定位槽之间间隔距离为100mm,所述定位槽内壁间距5mm,所述定位槽壁厚2mm,所述定位槽槽宽6mm,所述定位槽高5mm。所述碳纤维加热线5螺旋缠绕在内衬管7外壁,导线压入定位槽内。
所述内衬管7与所述反射膜6之间涂有耐高温胶,所述耐高温胶用于贴敷所述反射膜6;所述导热层4为耐高温密封胶,所述密封胶为耐温300℃硅酮密封胶。
所述翅片1为钢带经钣金折弯后制成的U型纵向翅片,所述翅片1呈发散状等间距分布在所述翅片附着管2外壁;所述翅片附着管2上钎焊16组U型纵向翅片,焊点间距3-4cm。所述翅片1成发散状钎焊至所述翅片附着管2外壁,等距焊制16组,形成散热管,所述散热管可提高加热管散热面积2-3倍。
所述卡扣包括U形卡扣,所述U形卡扣长度10mm。
所述内衬管7材质为Q235B、20#、镀锌管,所述内衬管7耐温300℃以上,所述内衬管7外径为φ22mm、壁厚Sch10,所述内衬管7长度与所述翅片附着管2长度相等;所述反射膜6为软性铝箔、耐热PE胶黏剂及聚酯膜和玻璃纤维的复合材料;所述定位条3为聚四氟乙烯材质,所述定位条3规格:宽度10mm,厚度2mm;所述翅片附着管2用于将热量传送至纵向翅片。所述翅片附着管2材质为紫铜或Q235B、20#,所述翅片附着管2规格为φ42×3.5无缝管,壁厚Sch10。所述翅片附着管2表面进行防腐处理,用喷砂工艺除去所述翅片附着管2表面的油污、氧化皮、铁锈级其它污物,粗糙度不低于Ra25。
所述翅片1材质为紫铜或Q195,所述翅片1厚度为0.7mm,宽度为25mm,折边高度10mm,所述翅片1折为U形后,所述U形下端宽度4mm,开合角为10°,所述翅片1长度短于所述翅片附着管2;所述碳纤维加热线5直径φ5mm;所述导热层4为耐高温密封胶,所述密封胶为耐温300℃硅酮密封胶。
本发明还公开了一种碳纤维纵向翅片加热管的制作方法,包括如下步骤:
第一步骤:内衬管7的制作及除锈防腐处理;
内衬管7材质为Q235B、20#、镀锌管,耐温300℃以上,内衬管7外径φ22mm,壁厚Sch10,长度与纵向翅片管长度相等;
内衬管7制作工艺包括如下步骤:
步骤1:除锈;动力器具除锈St3级,喷石英砂除锈Sa2.5级;
步骤2:防腐;喷涂耐高温防锈漆,耐高温防锈漆耐温不低于300℃,喷涂均匀,无遗漏,无堆积,喷镀后干膜厚度≥110μm;
第二步骤:黏贴反射膜6;内衬管7防腐完成后,待防锈漆干后,涂覆耐高温有机胶,耐高温有机胶耐温不低于300℃,然后在内衬管7的外壁粘贴所述反射膜6,不得褶皱,不得露漆;
第三步骤:安装定位条3;定位条3材质为聚四氟乙烯,定位条3耐温200℃以上,定位条3两端设有U形卡扣,定位条3规格为:宽度10mm,厚度2mm;定位条3上每间隔100mm设有定位槽,定位槽内壁间距5mm,壁厚2mm;安装定位条3时,只需将定位条3两端的U型卡扣扣安装扣扣在所述内衬管7两端的管壁上即可;
第四步骤:翅片附着管2的制作;翅片附着管2外径φ42mm,壁厚Sch10,长度与所述内衬管7长度相等;
翅片附着管2的制作工艺包括:
除锈处理:1、除锈:动力器具除锈St3级;2、喷石英砂除锈Sa2.5级;第五步骤:翅片1与翅片附着管2的焊接;翅片1材质为紫铜或Q195,翅片1厚度为0.7mm,宽度为25mm,翅片1折为U形后,U形下端宽度4mm,开合角为10°,翅片1为纵向翅片,翅片1的长度短于所述翅片附着管2,翅片1两端与翅片附着管2两端之间为光管端,间距30mm,所述光管端用于与外接管件等进行焊接;
第六步骤:缠绕碳纤维加热线5;所述碳纤维加热线5以螺旋状缠绕在已安装好定位条3的内衬管7的外壁上的定位槽内,各碳纤维加热线5之间的间距与定位槽间距相等,为100mm;
第七步骤:灌注密封导热胶;将缠绕好碳纤维加热线5的内衬管穿入翅片附着管2内,再将所述翅片附着管2一端用聚乙烯盖板封堵,灌注硅酮密封胶,密封胶耐温300℃,待凝固后,拆除盖板即可,所述碳纤维加热线5接头外露,便于接线。
本发明的有益效果是:1.本发明的一种碳纤维纵向翅片加热管,增加了加热管的电热转换率,利用纵向翅片管增大散热面积,提升散热率;2.本发明的一种碳纤维纵向翅片加热管利用碳纤维的高电热转换率、纵向翅片管的高散热率,实现电热能的最大转换。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。