CN209181598U - 板管复合换热片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板管复合换热片，包括传热片及换热管，所述传热片上设有与所述换热管匹配的安放槽，所述传热片、所述换热管上均设有涂层，所述传热片与所述换热管之间的间隙设有填充物，所述涂层及所述填充物为石墨烯材料或石墨烯混合物。上述板管复合换热片，通过在传热片、换热管上设置涂层，在传热片与换热管之间的间隙设置填充物，且涂层及填充物为石墨烯材料，由于其对金属表面良好的附着力，能够在金属表面形成均匀且光滑的保护膜，起到防腐和防结垢的作用，延长换热片的使用寿命。液态石墨烯良好的流动性能够完全填充满盘管与安放槽之间的缝隙，涂层厚度较薄，利用石墨烯高导热系数的特点，能够增强换热器内外工质的换热效果。

Description

板管复合换热片

技术领域

本实用新型涉及热交换设备技术领域，特别是涉及一种板管复合换热片。

背景技术

冷凝器的换热结构在使用的过程中，利用循环冷却水和空气对制冷系统中的冷媒进行冷却，使其由高温气态变成中温液态，蒸发式冷凝器外表面的循环冷却水会有一小部分吸收冷媒的热量从而蒸发，被空气带走，由于循环冷却水系统为开放式系统，水箱中的水暴露在空气中，水质在循环利用的过程中会变得不稳定，浓缩倍数增大，会对系统各部件，尤其会对换热结构造成腐蚀，且有可能结水垢，影响换热效果。

发明内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的不足，提供一种可防止发生腐蚀及结水垢的板管复合换热片。

其技术方案如下：

一种板管复合换热片，包括传热片及换热管，所述传热片上设有与所述换热管匹配的安放槽，所述传热片、所述换热管上均设有涂层，所述传热片与所述换热管之间的间隙设有填充物，所述涂层及所述填充物为石墨烯材料或石墨烯混合物。

上述板管复合换热片，通过在传热片、换热管上设置涂层，在传热片与换热管之间的间隙设置填充物，且涂层及填充物为石墨烯材料或石墨烯混合物，由于石墨烯的物理特性，对金属表面良好的附着力，能够在金属表面形成均匀且光滑的保护膜，可防止在使用过程中冷却水腐蚀传热片及换热管，且涂层及填充物为石墨烯时能够起到防腐蚀和防结垢的作用，可延长上述板管复合换热片的使用寿命；同时，由于液态石墨烯良好的流动性结合缝隙毛细力的作用，石墨烯能够完全填充满换热管与安放槽之间的缝隙，并且涂层厚度较薄且均匀分布，能够在换热片上形成连续的水膜，利用石墨烯高导热系数的特点，能够避免干点和增强换热器内外工质的换热效果。另外，由于石墨烯是制备和加工涂层的过程中不会消耗大量的能源，并且不会对环境造成空气和水污染，因此属于节能和环保兼备的新型防腐防垢工艺。

进一步地，所述涂层的厚度小于或等于1mm。

进一步地，所述传热片与所述换热管之间的间隙小于或等于3mm。

进一步地，所述换热管为蛇形盘管。

进一步地，所述换热管为无缝钢管、不锈钢管或铜管。

进一步地，所述传热片为碳钢板、不锈钢板或铝片。

进一步地，所述安放槽的深度小于所述换热管的外径。

进一步地，所述安放槽为与所述换热管的一侧壁匹配的弧形槽。

进一步地，所述传热片上设有限位槽和/或定位焊点。

进一步地，所述传热片上设有开孔、波纹、折弯、导水槽、燕尾槽或加强筋中的一种或多种。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的板管复合换热片的正视图；

图2为本实用新型实施例所述的传热片的正视图；

图3为图1的A-A向局部剖视图。

附图标记说明：

100、传热片，110、安放槽，200、换热管，300、涂层，400、填充物。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1至图3所示，一实施例提供一种板管复合换热片，包括传热片100 及换热管200，传热片100上设有与换热管200匹配的安放槽110，传热片100、换热管200上均设有涂层300，传热片100与换热管200之间的间隙设有填充物 400，涂层300及填充物400为石墨烯材料或石墨烯混合物。

上述板管复合换热片，通过在传热片100、换热管200上设置涂层300，在传热片100与换热管200之间的间隙设置填充物400，且涂层300及填充物400 为石墨烯材料或石墨烯混合物，由于石墨烯的物理特性，对金属表面良好的附着力，能够在金属表面形成均匀且光滑的保护膜，可防止在使用过程中冷却水腐蚀传热片100及换热管200，且涂层300为石墨烯时能够起到防腐蚀和防结垢的作用，能够延长上述板管复合换热片的使用寿命；同时，由于液态石墨烯良好的流动性结合缝隙毛细力的作用，石墨烯能够完全填充满换热管200与安放槽110之间的缝隙，并且涂层厚度较薄且均匀分布，能够在传热片100上形成连续的水膜，利用石墨烯高导热系数的特点，能够避免干点和增强换热器内外工质的换热效果。另外，由于石墨烯是制备和加工涂层的过程中不会消耗大量的能源，并且不会对环境造成空气和水污染，因此属于节能和环保兼备的新型防腐防垢工艺。

具体地，涂层300及填充物400为石墨烯混合物时，石墨烯混合物的主要成分为石墨烯。

可选地，传热片100靠近换热管200的一侧侧面上设有涂层300，或传热片 100的两侧面上均设有涂层300。

可选地，传热片100为金属结构，石墨烯对金属表面的附着力较好，可在传热片100及换热管200表面形成致密的保护层，起到更好的物理防腐作用。

具体地，填充物400充满安放槽110内的空间。可防止由于未填满形成缝隙，导致结水垢。

此外，传统的防护涂层300受限于自身材料性质及工艺，对金属基体的腐蚀防护作用往往不理想，个别性能突出的成本又很高，降低了涂层300的性价比，而且相当一部分涂层300因含铅锌或铬酸盐等重金属或有毒物质，存在一定的环境污染风险，也消耗了大量的不可再生资源，不利于社会经济的可持续发展，而本申请中的石墨烯在制备过程中不会消耗大量的能源，并且不会对环境造成污染，且石墨烯具有更坚固抗损伤的力学性能，可显著延缓金属基体的腐蚀速度，相比于液态金属材料，制备过程更环保，成本更低，同时防腐防水垢的效果更好。

进一步地，传热片100为碳钢板、不锈钢板或铝片。

可选地，可将上述传热片100及换热管200浸泡在石墨烯溶液中，由于液态石墨烯流动性较好，可渗透进安放槽110内及传热片100与换热管200之间的间隙内，填充效果较好，可防止由于填充不完全造成缝隙，在缝隙内累积水垢。

可选地，也可采用电喷涂的方法，将石墨烯加入水或有机溶剂中，采用高能超声法将石墨烯粉碎，制备成浓度为0.3～0.6mg/ml的石墨烯溶液，此时石墨烯溶液中具有单层石墨烯、多层石墨烯或其混合物。先将待喷涂零件预热至 120℃左右，再将石墨烯溶液通过电喷涂在待喷涂零件表面形成均匀的保护涂层 300，厚度较采用上述浸泡的方法更薄，尤其适用于除缝隙外的换热板片，此方法成本较低，可以和浸泡法一起使用，实现互补。

进一步地，涂层300的厚度小于或等于1mm。石墨烯涂层300具有较高的导热系数，以及对金属表面良好的附着力，能够在金属表面形成均匀且光滑的保护膜，并且由于石墨烯的物理特性，能够起到防腐和防水垢的作用。

进一步地，传热片100与换热管200之间的间隙小于或等于3mm。上述结构缝隙小，当进行液态石墨烯浸泡时，由于液态石墨烯的黏性，液体石墨烯会发生毛细管作用，在渗透至传热片100与换热管200之间的间隙内之后，能使在接触的间隙内形成的填充物400，并保证填充物400均匀且厚度薄，不仅使传热片100与换热管200完全融接为一个整体，而且由于填充物400的厚度薄，有效减少了传热片100与换热管200之间的接触热阻。传热片100与换热管200 之间的间隙较小时，液态石墨烯渗透的毛细管作用越较为明显，形成的填充物400会更均匀。

进一步地，换热管200为蛇形盘管。此时可增加传热片100与换热管200 的换热面积，提高换热效果。

在其他实施例中，换热管200也可为螺旋线形管件。

可选地，上述蛇形盘管可通过将管件弯折制成，也可通过将弯曲管段与直管段焊接制成。

具体地，上述蛇形盘管通过将管件进行多次S形弯折制成，蛇形盘管的直线段相互平行或近似平行。

进一步地，换热管200为无缝钢管、不锈钢管或铜管。

可选地，换热管200内的流道的截面形状可为圆形、椭圆形、螺旋形、波纹形或橄榄形等。

可选地，换热管200的内外壁均为光滑面；或换热管200的内外壁上均设有螺纹。当换热管200的内外壁上均设有螺纹时，可增加换热面积，提高换热效果。

进一步地，安放槽110的深度小于换热管200的外径。当换热管200安置于安放槽110内的时候，可以有一部分露出于安放槽110外，可直接与冷却水接触，此种做法可以增大换热管200与水的直接接触面积。

可选地，安放槽110可通过冲压形成，也可在生产传热片100时一体成型。

进一步地，安放槽110为与换热管200的一侧壁匹配的弧形槽。此时可增加换热管200与传热片100之间的热交换，提高换热效果。

进一步地，传热片100上设有限位槽和/或定位焊点。为保证浸泡液态石墨烯时，传热片100与换热管200之间不发生位移，且间距能足够小，可以在传热片100上设置若干限位槽和/或定位定位焊点，在浸泡之前，通过限位槽限位安装或定位定位焊点部分焊接，先对换热管200实现预固定。这样的结构可以保证在浸泡液态石墨烯时，换热管200与传热片100上之间不会发生位移，并且保证两者之间的缝隙足够小。

进一步地，传热片100上设有开孔、波纹、折弯、导水槽、燕尾槽或加强筋中的一种或多种。

换热管200的热量通过填充物400传导至传热片100，传热片100成为换热管200的肋片，大大增加换热面积，直接强化换热管200的换热效果；同时传热片100又具有引导冷却水的效果，使冷却水在传热片100的表面形成连续水流，避免冷却水无序飞水，提高冷却水利用率。此外，由于传热片100为一个整体，能避免与换热管200耦合处的冷却水交错流动，保证布水率。因此可以在传热片100上设置开孔、波纹、折弯、导水槽、燕尾槽、加强筋等结构，以实现增加布水效果、防止飞水以及增强坚固性等效果。

可选地，可在安放槽110处开设若干长条形孔、圆孔或其他形状的通孔，当换热管200安置于安放槽110内的时候，可以有一部分露出于安放槽110外，可直接与冷却水接触，此种做法可以增大换热管200与冷却水的直接接触面积，同时开孔处由于不平整对水流动有扰动的作用可强化换热管200换热。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种板管复合换热片，其特征在于，包括传热片及换热管，所述传热片上设有与所述换热管匹配的安放槽，所述传热片、所述换热管上均设有涂层，所述传热片与所述换热管之间的间隙设有填充物，所述涂层及所述填充物为石墨烯材料或石墨烯混合物。

2.根据权利要求1所述的板管复合换热片，其特征在于，所述涂层的厚度小于或等于1mm。

3.根据权利要求1所述的板管复合换热片，其特征在于，所述传热片与所述换热管之间的间隙小于或等于3mm。

4.根据权利要求1所述的板管复合换热片，其特征在于，所述换热管为蛇形盘管。

5.根据权利要求4所述的板管复合换热片，其特征在于，所述换热管为无缝钢管、不锈钢管或铜管。

6.根据权利要求1-5任一项所述的板管复合换热片，其特征在于，所述传热片为碳钢板、不锈钢板或铝片。

7.根据权利要求1-5任一项所述的板管复合换热片，其特征在于，所述安放槽的深度小于所述换热管的外径。

8.根据权利要求1-5任一项所述的板管复合换热片，其特征在于，所述安放槽为与所述换热管的一侧壁匹配的弧形槽。

9.根据权利要求1-5任一项所述的板管复合换热片，其特征在于，所述传热片上设有限位槽和/或定位焊点。

10.根据权利要求1-5任一项所述的板管复合换热片，其特征在于，所述传热片上设有开孔、波纹、折弯、导水槽、燕尾槽或加强筋中的一种或多种。