[發(fā)明專利]一種金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210199028.3
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102689014A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設計）人: 支浩;朱紀磊;王建忠;敖慶波;馬軍;荊鵬
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B22F7/04
• 分類號: B22F7/04;C23C24/00;F28F1/10
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發(fā)明屬于換熱管制備技術領域，具體涉及一種金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法。

背景技術

換熱器是能源轉(zhuǎn)換、傳遞、存儲以及利用四個環(huán)節(jié)中的關鍵設備，是現(xiàn)代工業(yè)運行和降低能耗的關鍵，其性能的優(yōu)劣直接關系著整個生產(chǎn)系統(tǒng)是否正常可靠運行，同時也在很大程度上決定了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟性。管束沸騰換熱廣泛應用于石油化工企業(yè)和發(fā)電廠的蒸發(fā)器、重沸器等多種傳熱設備上，其中換熱管在換熱器中起到了重要作用，換熱管換熱效率的高低直接影響換熱器的傳熱效果。

金屬多孔表面換熱管由于其獨特的強化傳熱機理和優(yōu)良的傳熱性能，已成為一種具有廣泛應用前景的新型換熱管。目前制備金屬多孔表面管的方法主要有兩種：機械加工法和粉末燒結法。機械加工法對管材的原始尺寸公差要求嚴格，且只適用于軟金屬材料，雖然可以大量生產(chǎn)多孔管，但是它無法加工很小的孔隙，因而對其傳熱性能的提高有限。粉末燒結法制備的多孔表面管加工工藝復雜、連通性較差，且在高溫下容易產(chǎn)生退火變形，不適合不規(guī)則表面的加工制作，而且不能用此方法制備高孔隙率多孔表面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種制備方法簡單、設計合理、易于實現(xiàn)的金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將金屬管和金屬纖維氈放入超聲波清洗機中進行清洗，清洗干凈后烘干備用；

步驟二、將步驟一中烘干后的金屬纖維氈放入燒結爐中預燒結，所述預燒結溫度為400℃～800℃，保溫時間為1h～2h；

步驟三、將聚乙烯醇加入去離子水中，配制成聚乙烯醇溶液，然后將金屬粉末加入所述聚乙烯醇溶液中，攪拌均勻后得到懸浮液；所述懸浮液中聚乙烯醇、金屬粉末和去離子水的質(zhì)量比為2～6:5～12:100。

步驟四、將步驟三中所述懸浮液均勻涂覆在所述金屬纖維氈表面，并將涂覆后的金屬纖維氈包覆在金屬管外表面，烘干；

步驟五、將步驟四中包覆有金屬纖維氈的金屬管置于燒結爐中進行燒結，之后隨爐冷卻，得到由金屬管和多孔表面層構成的金屬纖維多孔表面換熱管；所述燒結溫度為950℃～1300℃，保溫時間為1h～3h。

上述的一種金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法，其特征在于，步驟一中所述金屬管為不銹鋼管；所述金屬纖維氈為不銹鋼纖維氈，所述不銹鋼纖維氈的纖維絲徑為φ6μm～φ80μm；步驟二中所述預燒結保護氣氛為氫氣、氬氣或真空；步驟五中所述燒結保護氣氛為氫氣、氬氣或真空；步驟三中所述金屬粉末為不銹鋼粉末，所述不銹鋼粉末粒度為－800目～＋3000目。

上述的一種金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法，其特征在于，步驟一中所述金屬管為銅管；所述金屬纖維氈為銅纖維氈，銅纖維氈的纖維絲徑為φ30μm～φ80μm；步驟二中所述預燒結保護氣氛為氫氣；步驟五中所述燒結保護氣氛為氫氣；步驟三中所述金屬粉末為銅粉末，所述銅粉末粒度為－800目～＋3000目。

上述的一種金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法，其特征在于，步驟一中所述超聲波清洗機中的清洗劑為無水乙醇，所述無水乙醇為分析純；所述超聲波頻率為30kHz～50kHz，清洗溫度為30℃～50℃，清洗時間為5min～15min。

上述的一種金屬纖維多孔表面換熱管的制備方法，其特征在于，步驟五中所述多孔表面層的孔隙率為80%～95%，多孔表面層的厚度0.5mm～2mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明制備方法簡單，設計合理，易于實現(xiàn)。

2、本發(fā)明制備的金屬纖維多孔表面換熱管具有孔隙度高、比表面積大、汽化核心數(shù)目多和傳熱效率高等優(yōu)點。

3、本發(fā)明制備的金屬纖維多孔表面換熱管能夠進行大規(guī)模生產(chǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制備的金屬纖維多孔表面換熱管的結構示意圖。

附圖標記說明:

1—多孔表面層；2—金屬管；

具體實施方式

實施例1

金屬纖維多孔表面換熱管的制備：