[发明专利]一种高通量换热管的制备方法

说明书

本申请涉及换热器零部件的技术领域，更具体地说，它涉及一种高通量换热管的制备方法。一种高通量换热管的制备方法，包括以下步骤：（一）对碳钢管的内/外表面进行去油除锈，随后干燥得到碳钢管预处理管；（二）将有机硅胶黏剂以及铝合金粉末混合，随后均匀涂覆于碳钢管预处理管的内/外表面，之后进行干燥预固化得到高通量换热管粗坯；（三）对高通量换热管粗坯进行钎焊烧结并保温，其中，烧结温度为1200‑1400℃，保温时间为60‑100min，最后冷却得到高通量换热管。本申请的制备方法具有减少铝涂层发生脱落的可能性，延长高通量换热管的使用寿命，提高高通量换热管的使用效果的优点。

技术领域

本申请涉及换热器零部件的技术领域，更具体地说，它涉及一种高通量换热管的制备方法。

背景技术

高通量换热管是一种用于强化沸腾传热的高效换热器，其主要是通过在普通换热管的内/外表面烧结金属多孔层，从而将换热管表面的膜状沸腾改变为泡核沸腾，因此得到沸腾传热系数高、沸腾所需壁温低、临界热负荷高、操作平稳、弹性大等优点，进而广泛应用于炼油、石油、化工、冶金、海水淡化、天然气储运、空分、制冷等行业中。

对于在普通换热管的内/外表面烧结金属多孔层的方法主要是粉末冶金法，即在保护气氛下对换热管以及金属涂层进行烧结熔化，且在烧结时换热管仍处于固态。而烧结过程中，金属涂层通过扩散、再结晶、熔焊、化合、溶解等一系列物理化学过程，最后得到具有孔隙结构的高通量换热管。

然而，现有的高通量换热管在使用过程中烧结烧结层容易脱落，另外由于孔隙结构的存在，所以在高通量换热管使用一定周期后，高通量换热管的孔隙内将附着大量的污垢，因此需要定期使用高压水枪(5mPa)对这些污垢进行物理冲刷清洗，以保证高通量换热管优良的热传导效率。

然而，在操作人员通过高压水枪对孔隙进行冲洗时，烧结层容易从碳钢管上发生脱落造成高通量换热管失效，进而使得高通量换热管的使用寿命较短。

发明内容

为了改善烧结层很容易从碳钢管上脱离的问题，本申请提供一种高通量换热管的制备方法。

本申请提供的一种高通量换热管的制备方法采用如下的技术方案：

一种高通量换热管的制备方法，包括以下步骤：

(一)对碳钢管的内/外表面进行去油除锈，随后干燥得到碳钢管预处理管；

(二)将有机硅胶黏剂以及铝合金粉末混合，随后均匀涂覆于碳钢管预处理管的内/外表面，之后进行干燥预固化得到高通量换热管粗坯；

(三)对高通量换热管粗坯进行钎焊烧结并保温，其中，烧结温度为1200-1400℃，保温时间为60-100min，最后冷却得到高通量换热管。

通过采用上述技术方案，由于铝合金粉末通过有机硅胶黏剂固定连接于碳钢管预处理管的内外表面，所以在对高通量换热管粗坯进行烧结保温时，有机硅胶黏剂中的硅将与碳钢管中的碳在高温下进行反应并形成碳化硅的晶须，从而促使碳化硅晶须可以对铝合金粉末与碳钢管进行锁定，进而即使操作人员通过高压水枪(20Mpa)对高通量换热管进行清洗时，铝合金涂层也难以脱离碳钢管，有效延长高通量换热管的使用寿命，提高高通量换热管的使用效果。

优选的，(一)中，通过氢氧化钠水溶液与硼酸钠的混合物对碳钢管的内/外表面进行去油处理，随后冲洗并干燥，之后再通过硬钎焊钎剂－硼酸对碳钢管内/外表面的氧化物进行清理。

通过采用上述技术方案，由于在(一)中通过硬钎焊钎剂－硼酸对碳钢管内/外表面的氧化物进行清理，所以在对高通量换热管粗坯进行烧结保温时，残留的硼酸将与铝合金粉末中部分氧化形成的氧化铝进行高温反应，进而在对铝合金粉末中的氧化物进行去除的同时，还可以与氧化铝形成硼酸铝晶须。

而硼酸铝晶须又可以对碳化硅晶须进行缠绕阻隔，从而形成由硼酸铝晶须以及碳化硅进行构成的立体网状结构，进一步减少铝合金涂层脱离碳钢管的可能性，间接延长高通量换热管的使用寿命，提高高通量换热管的使用效果。