一种带有涂层扰流装置的热交换器的制作方法

1.本实用新型属于热交换器制造技术领域，具体地说，涉及一种带有涂层扰流装置的热交换器。


背景技术：

2.热交换器是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。换热器可以按不同的方式分类，按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式(或称回热式)三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。
3.现有的热交换器内部的换热管表面多呈光滑状态，这样在液流流动时会使得液流形成稳定的流动状态，而液流稳定流动时与换热管表面接触进行换热的液流就会稳定不变，与换热管内壁的接触不充分，液流内部的热量难以换热，造成换热效率低、资源浪费的情况。
4.现在普通燃气热水器中都使用热交换器，热交换器为了提升换热效率，在换热管中普遍使用不锈钢材质的扰流装置，因长期处于水中使用，水中co2会造成不锈钢晶间腐蚀而变脆失效。这样存在的问题：热交换器长时间使用后，扰流装置会因腐蚀而失效，热交换器能效降低，会造成燃气热水器使用寿命内热交换器寿命降低，热水器能耗增加。
5.申请号为201920179352.6的中国专利公开了一种应用于热交换器的扰流片，包括板条形的本体，所述本体设有若干沿本体长边方向排列的通孔，各所述通孔的同一侧设有挡流板，所述挡流板朝向本体的同一端倾斜，所述挡流板按一上一下顺序依次分布在本体的上端面和下端面，扰流片安装在换热管的内部，水进入换热管后，由于挡流片的挡流作用，水通过通孔在本体的上方和下方依次按一上一下的线路进行流动，从而使水流与换热管的内管壁进行充分接触进行热交换，极大提高换热效果，水得到充分加热。但是此专利没有考虑到扰流片容易被腐蚀从而失去扰流作用的情况。
6.申请号为201580041682.3的中国专利公开了一种带涂层的热交换器，尤其是一种用于将热从第一材料传递到第二材料的热交换器，其包括结构性热传递部件，所述结构性热传递部件具有与所述第一材料接触的第一表面和与所述第二材料接触的第二表面。所述热交换器还在所述第一表面、所述第二表面上或在所述第一和第二表面上具有涂层。所述涂层包括分散在聚合物树脂基质中的填充物颗粒。但是此专利没有涉及扰流装置，专利中的涂层也只是涂覆在与所述第一材料接触的第一表面和与所述第二材料接触的第二表面上，起不到防止扰流装置被腐蚀的作用。
7.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素：

8.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，通过扰流装置的扰流作用，使水与换热管的内管壁充分接触，提高换热效
率；在扰流装置的表面增加涂层，用于保护扰流装置，延长使用寿命。
9.为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：一种带有涂层扰流装置的热交换器，包括换热管，所述换热管内安装扰流装置，用于调节流经所述换热管内流体的流动。
10.所述扰流装置的表面增加涂层，用于保护扰流装置。
11.进一步的，所述涂层的表面密度为200～250g/m2。
12.进一步的，所述涂层的厚度为100～130μm。
13.进一步的，所述涂层的热导率至少为10w/m-1
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。
14.在上述涂层的表面密度和厚度的条件下，确保涂层具有一定的热导率，不会影响到热交换器的换热效率。
15.进一步的，所述涂层的干燥温度为780～950℃。
16.进一步的，所述涂层的干燥时间为5～15min。
17.在上述温度和时间的条件下对涂层进行干燥或烧结，有利于涂层在扰流装置表面的固化和粘结，使涂层与扰流装置的表面结合地更加紧密，具有非常好的附着效果，起到良好的保护作用。
18.进一步的，所述涂层为防腐涂层。
19.防腐涂层具有防止扰流装置被水中的co2或其他杂质腐蚀从而降低或失去扰流功能、使换热效率降低的作用，还可以延长扰流装置的使用寿命，降低能耗。
20.进一步的，所述涂层为疏水性的搪瓷涂层。
21.搪瓷的瓷釉具有耐酸、耐碱、耐磨等特性，同时它非常的安全，在涂布过程中不会析出有害物质，在使用过程中也是非常健康的，对人体无害。且搪瓷涂层的表面非常光滑，很容易清洗。
22.疏水性的搪瓷涂层可以保证扰流装置不被水中的co2或其他杂质腐蚀的同时，延长水垢在扰流装置表面的结垢时间，避免水垢的附着影响扰流装置的使用，可长时间保持扰流效果，进而提高换热效率。
23.进一步的，所述涂层的涂布方式采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合。
24.进一步的，所述扰流装置为换热管内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
25.扰流装置安装在换热管的内部，水进入换热管后，由于扰流装置的扰流作用，使水按照不稳定的水流线路进行流动，从而使水流与换热管的内管壁进行充分接触进行热交换，极大提高换热效果，使水得到充分加热，大大提高了热交换器的换热效率。
26.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
27.扰流装置安装在换热管的内部，水进入换热管后，由于扰流装置的扰流作用，使水按照不稳定的水流线路进行流动，从而使水流与换热管的内管壁进行充分接触进行热交换，极大提高换热效果，使水得到充分加热，大大提高了热交换器的换热效率。
28.防腐涂层具有防止扰流装置被水中的co2或其他杂质腐蚀从而降低或失去扰流功能、使换热效率降低的作用，还可以延长扰流装置的使用寿命，降低能耗。
29.涂层具有疏水性，可以延长水垢在扰流装置表面的结垢时间，避免水垢的附着影
响扰流装置的使用，可长时间保持扰流效果。
30.本实用新型提供了一种带有涂层扰流装置的热交换器，具有换热效率高、防腐、降低能耗、延长使用寿命的特点。
31.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
32.附图作为本技术的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
33.图1是本实用新型热交换器的整体结构和部分剖面结构示意图。
34.图中：1、换热管；2、扰流装置；3、壳体；4、壳体绕管。
35.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
36.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
37.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”等应做广义理解，例如，可以是可拆卸连接，也可以是机械连接，或者也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.如图1所示，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
40.换热管1内安装扰流装置2，在扰流装置2的表面增加涂层，用于保护扰流装置2。
41.具体的，所述涂层为防腐涂层。
42.防腐涂层具有防止扰流装置2被水中的co2或其他杂质腐蚀从而降低或失去扰流功能、使换热效率降低的作用，还可以延长扰流装置2的使用寿命，降低能耗。
43.涂层的表面密度为200～250g/m2。
44.涂层的厚度为100～130μm。
45.涂层的热导率至少为10w/m-1
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。
46.在上述涂层的表面密度和厚度的条件下，确保涂层具有一定的热导率，不会影响到热交换器的换热效率。
47.涂层的干燥温度为780～950℃。
48.涂层的干燥时间为5～15min。
49.在上述温度和时间的条件下对涂层进行干燥或烧结，有利于涂层在扰流装置2表面的固化和粘结，使涂层与扰流装置2的表面结合地更加紧密，具有非常好的附着效果，起到良好的保护作用。
50.涂层为疏水性的搪瓷涂层。
51.搪瓷的瓷釉具有耐酸、耐碱、耐磨等特性，同时它非常的安全，在涂布过程中不会析出有害物质，在使用过程中也是非常健康的，对人体无害。且搪瓷涂层的表面非常光滑，很容易清洗。
52.疏水性的搪瓷涂层可以保证扰流装置2不被水中的co2或其他杂质腐蚀的同时，延长水垢在扰流装置2表面的结垢时间，避免水垢的附着影响扰流装置2的使用，可长时间保持扰流效果，进而提高换热效率。
53.涂层的涂布方式采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合。
54.扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
55.扰流装置2安装在换热管1的内部，水进入换热管1后，由于扰流装置2的扰流作用，使水按照不稳定的水流线路进行流动，从而使水流与换热管1的内管壁进行充分接触进行热交换，极大提高换热效果，使水得到充分加热，大大提高了热交换器的换热效率。
56.作为一种实施方案，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，如图1所示，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
57.在换热管1内安装扰流装置2，扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
58.在安装扰流装置2之前，先在其表面涂布具有防腐性和疏水性的搪瓷涂层，可采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合进行涂布，用于保护扰流装置2。
59.具体的，先将扰流装置2的表面进行预处理，经过打磨、清洗、预热之后，通过调节涂布的用量、角度、速度等调整搪瓷涂层在扰流装置2上的涂布效果，经过温度为860℃，时间为10min的烧结，得到表面密度为250g/m2，厚度为100μm，热导率为30w/m-1
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的搪瓷涂层，经测试，安装具有此搪瓷涂层扰流装置2的热交换器，与普通热交换器相比，可延长约5年的使用寿命。
60.作为一种实施方案，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，如图1所示，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
61.在换热管1内安装扰流装置2，扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
62.在安装扰流装置2之前，先在其表面涂布具有防腐性和疏水性的搪瓷涂层，可采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合进行涂布，用于保护扰流装置2。
63.具体的，先将扰流装置2的表面进行预处理，经过打磨、清洗、预热之后，通过调节涂布的用量、角度、速度等调整搪瓷涂层在扰流装置2上的涂布效果，经过温度为860℃，时间为10min的烧结，得到表面密度为230g/m2，厚度为110μm，热导率为21w/m-1
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的搪瓷涂
层，经测试，安装具有此搪瓷涂层扰流装置2的热交换器，与普通热交换器相比，可延长约3.5年的使用寿命。
64.作为一种实施方案，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，如图1所示，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
65.在换热管1内安装扰流装置2，扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
66.在安装扰流装置2之前，先在其表面涂布具有防腐性和疏水性的搪瓷涂层，可采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合进行涂布，用于保护扰流装置2。
67.具体的，先将扰流装置2的表面进行预处理，经过打磨、清洗、预热之后，通过调节涂布的用量、角度、速度等调整搪瓷涂层在扰流装置2上的涂布效果，经过温度为860℃，时间为10min的烧结，得到表面密度为200g/m2，厚度为130μm，热导率为10w/m-1
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的搪瓷涂层，经测试，安装具有此搪瓷涂层扰流装置2的热交换器，与普通热交换器相比，可延长约2.3年的使用寿命。
68.作为一种实施方案，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，如图1所示，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
69.在换热管1内安装扰流装置2，扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
70.在安装扰流装置2之前，先在其表面涂布具有防腐性和疏水性的搪瓷涂层，可采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合进行涂布，用于保护扰流装置2。
71.具体的，先将扰流装置2的表面进行预处理，经过打磨、清洗、预热之后，通过调节涂布的用量、角度、速度等调整搪瓷涂层在扰流装置2上的涂布效果，经过温度为860℃，时间为10min的烧结，得到表面密度为250g/m2，厚度为200μm，热导率为5w/m-1
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的搪瓷涂层，经测试，安装具有此搪瓷涂层扰流装置2的热交换器，与普通热交换器相比，可延长约1年的使用寿命。
72.作为一种实施方案，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，如图1所示，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
73.在换热管1内安装扰流装置2，扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
74.在安装扰流装置2之前，先在其表面涂布具有防腐性和疏水性的搪瓷涂层，可采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合进行涂布，用于保护扰流装置2。
75.具体的，先将扰流装置2的表面进行预处理，经过打磨、清洗、预热之后，通过调节涂布的用量、角度、速度等调整搪瓷涂层在扰流装置2上的涂布效果，经过温度为860℃，时间为10min的烧结，得到表面密度为350g/m2，厚度为100μm，热导率为6w/m-1
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的搪瓷涂层，经测试，安装具有此搪瓷涂层扰流装置2的热交换器，与普通热交换器相比，可延长月1.5年的使用寿命。
76.作为一种实施方案，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，如图1所
示，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
77.在换热管1内安装扰流装置2，扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
78.在安装扰流装置2之前，先在其表面涂布具有防腐性和疏水性的搪瓷涂层，可采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合进行涂布，用于保护扰流装置2。
79.具体的，先将扰流装置2的表面进行预处理，经过打磨、清洗、预热之后，通过调节涂布的用量、角度、速度等调整搪瓷涂层在扰流装置2上的涂布效果，经过温度为500℃，时间为3min的烧结，得到表面密度为250g/m2，厚度为100μm，热导率为2w/m-1
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的搪瓷涂层，经测试，安装具有此搪瓷涂层扰流装置2的热交换器，与普通热交换器相比，可延长约0.5年的使用寿命。
80.作为一种实施方案，本实用新型提供一种带有涂层扰流装置的热交换器，如图1所示，包括壳体3，在壳体3上安装壳体绕管4和换热管1，用于水的流通及换热。
81.在换热管1内安装扰流装置2，扰流装置2为换热管1内壁上的凸起、弹簧、板片、套筒中的一种或多种的组合。
82.在安装扰流装置2之前，先在其表面涂布具有防腐性和疏水性的搪瓷涂层，可采用浸渍涂布、喷涂、电镀、刷式涂布中的一种或多种方式的组合进行涂布，用于保护扰流装置2。
83.具体的，先将扰流装置2的表面进行预处理，经过打磨、清洗、预热之后，通过调节涂布的用量、角度、速度等调整搪瓷涂层在扰流装置2上的涂布效果，经过温度为1100℃，时间为20min的烧结，得到表面密度为100g/m2，厚度为200μm，热导率近乎为0w/m-1
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的搪瓷涂层，经测试，安装具有此搪瓷涂层扰流装置2的热交换器，与普通热交换器相比，可延长约0.2年的使用寿命。
84.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。