CN202494207U - 一种采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，其特征在于流体输送管本身即是热交换器换热面，其外壁面贴附有加热元件，加热元件和输送管外壁之间由胶体状导热界面层相连，该导热界面层为由均匀涂覆在输送管外壁上的导热胶体形成，特别的优选是添加了石墨的新型导热硅脂，其导热性能好、性质稳定、价格低，便于使用，适用于水水换热、氟利昂等制冷剂与水换热、电加热、蒸汽或热空气或烟气与水换热等。贴壁式管型热交换器可在加热或冷却流体时直接由流体输送管作为热交换器，并采用间接接触方式由高效导热胶体大幅降低热阻及换热面积，并彻底避免了热交换流体的杂质、腐蚀性等对换热管的不利影响，可广泛应用于工业节能领域。

Description

一种采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器

技术领域

本实用新型涉及一种采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，属于热交换器及工业节能技术领域。  

背景技术

工程中通常采用的换热器是流体之间通过一层金属壁进行热交换的结构，而采用设置外绕于流体储存箱或流体输送管的间接式加热元件时，可从根本上避免内置加热器需要解决的较严重的腐蚀及结垢等问题，但是其接触热阻通常会增大，当加热量相同时就需要较大的换热面积，其传热温差往往也需要增大，从而会导致能源利用效率的降低。因此，如何有效降低传热热阻是改善其换热性能、降低传热面积的有效途径。 

目前常用的外壁间接加热式水箱的加热面与水箱外壳外壁之间常采用导热硅脂等导热胶体材料以降低两壁面间的接触热阻，增强换热能力。存在的问题是，较高质量的导热硅脂的材料价格较高，有可能与箱体钢板材料成本相当，而如果采用价廉的导热硅脂，其内部含有的作为填料的粉体添加剂（如氧化铝、氮化铝等）往往质量较劣，粒径不均匀，且有可能对金属接触面形成腐蚀。 

另一方面，石墨粉体导热性能好，其导热系数可达300～500W/mK，而且价格低、稳定性好，适宜于用作导热胶体添加材料，如配制加工为合适的载体结构，将可能有效降低间接式换热水箱的换热热阻。 

上述箱式结构的热交换量有限，而工业节能领域的含杂质或腐蚀性较强的流体进行换热时，通常换热量大则难以使用，而采用常规热交换器难以解决其堵塞或腐蚀性问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的和任务是，为解决上述存在的问题，通过采用胶体状导热界面层作为流体输送管外壁与加热面之间的接触式导热界面层，以彻底解决堵塞及腐蚀性问题，并大幅节省空间及维护成本。 

本实用新型的具体描述是：一种采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，其特征在于流体输送管本身即是热交换器换热面，整个贴壁式管型热交换器由流体输送管、加热元件、导热界面层、保温结构及工作流体进出管线组成，其中加热元件（3）贴附于流体输送管（2）的外壁面，加热元件（3）和流体输送管（2）外壁之间由胶体状导热界面层（1）相连。 

胶体状导热界面层（1）为由均匀涂覆在流体输送管（2）外壁面上的导热硅脂或导热油 构成。 

胶体状导热界面层（1）为由均匀涂覆在流体输送管（2）外壁面上的石墨导热硅脂构成。 

流体输送管（2）的长度范围为1～10000m。 

流体输送管（2）的横截面结构为圆形、方形等。 

加热元件（3）采用外绕式热水盘管结构、电加热带或加热丝结构、蒸汽或热空气或烟气加热器结构、制冷剂扁管或圆管或热管扁管或圆管。 

所采用的石墨导热硅脂（工程上也可称为石墨导热胶）可按如下组分加工混匀而成：胶体状粉10～70Wt%，导热硅脂30～90Wt%，甘油0～6Wt%。该石墨导热硅脂与现有导热硅脂相比，采用的新型胶体状导热界面材料的导热性能好、性质稳定、价格低，便于使用，适用范围广。 

贴壁式管型热交换器可在加热或冷却流体时直接由流体输送管作为热交换器，并采用间接接触方式由高效导热胶体大幅降低热阻及换热面积，并彻底避免了热交换流体的杂质、腐蚀性等对换热管的不利影响，可广泛应用于工业及民用的换热领域，适用于水水换热、氟利昂等制冷剂与水换热、电加热、蒸汽或热空气或烟气与水换热等。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，图2为截面示意图。 

图1、2中各部件编号与名称如下： 

胶体状导热界面层1、流体输送管2、加热元件3、保温层4、外壳层5、管内流道6、非加热段7、工作流体进管8、工作流体出管9。 

具体实施方式

图1是本实用新型的结构示意图，图2为截面示意图。 

一种采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，由流体输送管、加热元件、导热界面层、保温结构及工作流体进出管线组成，其中加热元件（3）贴附于流体输送管（2）的外壁面，加热元件（3）和流体输送管（2）外壁之间由胶体状导热界面层（1）相连。 

胶体状导热界面层（1）为由均匀涂覆在流体输送管（2）外壁面上的添加了石墨的导热硅脂构成。所采用的石墨导热硅脂可按如下组分加工混匀而成：胶体状粉10～70Wt%，导热硅脂30～90Wt%，甘油0～6Wt%。 

流体输送管（2）的长度范围为500m，横截面结构为圆管。 

加热元件（3）采用制冷剂扁管结构。 

需要说明的是，本实施例仅仅是本实用新型的具体实施方式之一，任何采用本装置所描 述结构特点的简单变形也均属本实用新型的保护范围。 

Claims (5)

1.一种采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，其特征在于流体输送管本身即是热交换器换热面，整个贴壁式管型热交换器由流体输送管、加热元件、导热界面层、保温结构及工作流体进出管线组成，其中加热元件（3）贴附于流体输送管（2）的外壁面，加热元件（3）和流体输送管（2）外壁之间由胶体状导热界面层（1）相连。

2.如权利要求1所述的采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，其特征在于所述的胶体状导热界面层（1）为由均匀涂覆在流体输送管（2）外壁面上的导热硅脂或导热油构成。

3.如权利要求1所述的采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，其特征在于所述的流体输送管（2）的长度范围为1～10000m。

4.如权利要求1所述的采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，其特征在于所述的流体输送管（2）的横截面结构为圆形或方形。

5.如权利要求1所述的采用胶体状导热界面层的贴壁式管型热交换器，其特征在于所述的加热元件（3）采用外绕式热水盘管结构、电加热带或加热丝结构、蒸汽或热空气或烟气加热器结构、制冷剂扁管或圆管结构、热管扁管或圆管。 

Images