[發(fā)明專利]一種高效液氮換熱器的換熱管及換熱器在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010736775.0 | 申請(qǐng)日： | 2020-07-28 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN111811315A | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-10-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 徐維泰;張鵬;程誠(chéng) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | F28F13/00 | 分類號(hào)： | F28F13/00;F28F13/04;F28F13/18;F28F21/08;B24B1/00;C25D11/34;C25F3/24 |
| 代理公司： | 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225 | 代理人： | 顧艷哲 |
| 地址： | 200240 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高效 液氮 換熱器 熱管 | ||
1.一種高效液氮換熱器的換熱管，包括換熱管本體，其特征在于，所述換熱管本體的外表面設(shè)置疏水層，所述換熱管本體的內(nèi)表面設(shè)置薄熱阻層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效液氮換熱器的換熱管，其特征在于，所述的薄熱阻層為Teflon涂層，所述的薄熱阻層的厚度在微米級(jí)別。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效液氮換熱器的換熱管，其特征在于，所述的薄熱阻層通過(guò)以下方法涂覆在所述換熱管本體的內(nèi)表面：
(1)將換熱管內(nèi)表面打磨處理，再依次用丙酮、無(wú)水乙醇和蒸餾水超聲清洗去除油污，氮?dú)獯蹈纱茫?/p>
(2)向換熱管內(nèi)灌入Teflon并旋轉(zhuǎn)，待涂層均勻；
(3)進(jìn)行烘烤，之后自然冷卻到室溫，則內(nèi)部涂層制備完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效液氮換熱器的換熱管，其特征在于，步驟(3)中所述烘烤流程具體為：以10℃/min的升溫速率先升溫至150℃后保持溫度恒定10min，再升溫至200℃后保持15min，最后到340℃后保持15min后停止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效液氮換熱器的換熱管，其特征在于，所述的疏水層為陽(yáng)極氧化膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效液氮換熱器的換熱管，其特征在于，所述的疏水層通過(guò)以下方法涂覆在所述換熱管本體的外表面：
(1)配置硫酸和磷酸混合酸性溶液以待電拋光使用，將氟化銨、水和乙二醇組成的電解液體系待陽(yáng)極氧化使用；
(2)將換熱管的外表面先進(jìn)行機(jī)械拋光再依次用丙酮、無(wú)水乙醇和蒸餾水超聲清洗去除油污，氮?dú)獯蹈纱茫?/p>
(3)將換熱管豎直浸入步驟(1)配置的酸性溶液中，換熱管作為陽(yáng)極，碳筒為陰極，將碳筒套在換熱管外，進(jìn)行電拋光處理，之后用蒸餾水沖洗，氮?dú)獯蹈桑?/p>
(4)將換熱管豎直插入步驟(1)配置的電解液體系中，換熱管作為陽(yáng)極，碳筒為陰極，將碳筒套在換熱管外，通過(guò)磁力攪拌保持試樣表面溫度均勻，進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，之后用蒸餾水沖洗，氮?dú)獯蹈桑瑒t陽(yáng)極氧化膜制備完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效液氮換熱器的換熱管，其特征在于，步驟(1)中的硫酸和磷酸混合酸性溶液中，磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85％，硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％，電解液體系中氟化銨為0.125～0.250mol/L，水濃度為0.05～0.80mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效液氮換熱器的換熱管，其特征在于，步驟(3)中的電拋光的工況為：溫度保持50℃，電流大小為0.25A/cm2，拋光時(shí)間為20min；步驟(4)中的陽(yáng)極氧化工況為：溫度保持在20℃，氧化電壓50V，氧化時(shí)間60min。
9.一種高效液氮換熱器，包括殼體(1)、管箱法蘭(2)、接管法蘭(3)、換熱管(4)、凸性封頭(6)、封頭管箱(7)、活動(dòng)鞍座(8)，所述接管法蘭(3)設(shè)于所述殼體(1)的上部或下部，所述換熱管(4)設(shè)于所述殼體(1)的內(nèi)部；所述凸性封頭(6)設(shè)于所述封頭管箱(7)的端部，所述封頭管箱(7)通過(guò)所述管箱法蘭(2)連接于所述殼體(1)的兩端，其特征在于，所述換熱管(4)采用如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的換熱管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高效液氮換熱器，其特征在于，
所述的換熱管(4)和所述的殼體(1)材質(zhì)均為316L不銹鋼；
所述殼體(1)上部的接管法蘭為液氮進(jìn)口，下部的接管法蘭為氮?dú)獬隹冢鲆旱M(jìn)口和所述氮?dú)獬隹谖挥谒鰵んw的同一側(cè)；
所述殼體(1)中間設(shè)置分程隔板(10)，用于對(duì)液氮進(jìn)行分程；
所述殼體內(nèi)設(shè)置有折流板(5)，用于對(duì)進(jìn)入殼體的氣體進(jìn)行折流；
所述換熱器還設(shè)置有放氣口或排液口(9)，用于排放殼體中冷凝的液體或多余的氣體。
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