换热管表面强化的石墨列管换热器的制作方法

本实用新型涉及换热器领域，具体涉及一种石墨换热器。

背景技术：

石墨列管换热器是石墨换热器的一种，它的换热管是采用石墨材料制成的石墨换热管，石墨换热管的耐腐蚀性能好，传热面不易结垢，传热性能良好。但石墨制成的换热管易脆裂，抗弯和抗拉强度低，因而只能用于低压，并且制成石墨换热管的石墨附着性较低，容易被换热管中的液体冲刷走，长时间使用会造成换热管的损坏，断裂等。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种换热管表面强化的石墨列管换热器，解决以上至少一个技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

换热管表面强化的石墨列管换热器，包括复数根换热管，所述换热管是采用石墨材料制成的石墨换热管；

其特征在于，所述石墨换热管的外表面设有螺旋状的螺旋状凹槽，所述螺旋状凹槽形成的螺旋结构的中心轴线与所述石墨换热管的中心轴线重合，设有螺旋状凹槽的石墨换热管外表面上涂覆有陶瓷涂层，所述陶瓷涂层各处厚度相等；

所述石墨换热管的内表面设有复数根等间距排布的条状凹槽，所述条状凹槽内填充有陶瓷材料，所述陶瓷材料构成条状凸起；

所述条状凹槽内设有通孔，所述通孔内设有陶瓷材料制成的连接柱，所述连接柱的一端连接所述陶瓷涂层，所述连接柱的另一端连接所述条状凸起。

陶瓷涂层将石墨换热管外表面与石墨换热管外表面流经的液体隔离，防止石墨换热管外表面直接被液体冲刷，从而达到保护石墨换热管的作用，避免石墨换热管的损坏与断裂，增加使用寿命。另外，本专利通过连接柱将位于内侧的条状凸起和位于外侧的陶瓷涂层连接了起来，使陶瓷涂层不易脱落。

陶瓷材料构成的条状凸起将条状凹槽填满，使石墨换热管的内表面平整，不会造成化学制剂在凹槽内的残留。呈螺旋状的凹槽没有被陶瓷涂层填满，使涂覆有陶瓷涂层的石墨换热管的外表面还有一定的导流作用。

所述陶瓷涂层的厚度为0.09mm～0.12mm。保证陶瓷涂层的导热性和耐腐蚀性的同时，起到隔离的效果。

所述螺旋状凹槽的深度为1mm～1.5mm。保证其导流作用。

所述条状凹槽的深度为0.45mm～0.7mm。使条状凹槽内足够放置陶瓷材料。

还包括一碳纤维层，所述碳纤维层包裹住所述陶瓷涂层与所述陶瓷材料构成的条状凸起。碳纤维层的强度非常大，克服了石墨材料抗压强度低的缺点，同时保护了陶瓷涂层，并且碳纤维层耐腐蚀，耐高温，非常适用于经常处理高温液体的换热器。

位于所述石墨换热管外表面的碳纤维层厚度，加上涂覆在石墨换热管外表面的所述陶瓷涂层的厚度，小于所述螺旋状凹槽的深度。螺旋状的凹槽没有被碳纤维层填满，不影响其导流作用。

所述碳纤维层的厚度为0.4mm～0.6mm。使碳纤维层具有足够的强度。

所述陶瓷涂层表面设有针状突起。可以通过将陶瓷涂层表面打毛形成针状突起，因为陶瓷表面较光滑，通过针状突起增加陶瓷涂层与碳纤维层之间的接触面积，使碳纤维层不易脱落。

附图说明

图1为本实用新型的部分结构透视图；

图2为本实用新型石墨换热管的部分结构示意图；

图3为本实用新型石墨换热管沿aa’切割的部分结构剖面图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，图2，图3，换热管表面强化的石墨列管换热器，包括复数根换热管，换热管是采用石墨材料制成的石墨换热管1，石墨换热管1的外表面设有螺旋状的螺旋状凹槽11，螺旋状凹槽11形成的螺旋结构的中心轴线与石墨换热管1的中心轴线重合，设有螺旋状凹槽11的石墨换热管外1表面上涂覆有陶瓷涂层2，陶瓷涂层2各处厚度相等，石墨换热管1的内表面设有复数根等间距排布的条状凹槽，条状凹槽内填充有陶瓷材料，陶瓷材料构成条状凸起5，条状凹槽内设有通孔，通孔内设有陶瓷材料制成的连接柱4，连接柱4的一端连接陶瓷涂层2，连接柱4的另一端连接条状凸起5。陶瓷涂层将石墨换热管外表面与石墨换热管外表面流经的液体隔离，防止石墨换热管外表面直接被液体冲刷，从而达到保护石墨换热管的作用，避免石墨换热管的损坏与断裂，增加使用寿命。另外，本专利通过连接柱4将位于内侧的条状凸起5和位于外侧的陶瓷涂层2连接了起来，使陶瓷涂层不易脱落。

陶瓷材料构成的条状凸起将条状凹槽填满，使石墨换热管的内表面平整，不会造成化学制剂在凹槽内的残留。呈螺旋状的凹槽没有被陶瓷涂层填满，使涂覆有陶瓷涂层的石墨换热管的外表面还有一定的导流作用。

陶瓷涂层的厚度为0.09mm～0.12mm。保证陶瓷涂层的导热性和耐腐蚀性的同时，起到隔离的效果。螺旋状凹槽的深度为1mm～1.5mm。保证其导流作用。条状凹槽的深度为0.45mm～0.7mm。使条状凹槽内足够放置陶瓷材料。

还包括一碳纤维层3，碳纤维层3包裹住陶瓷涂层与陶瓷材料构成的条状凸起。碳纤维层3的强度非常大，克服了石墨材料抗压强度低的缺点，同时保护了陶瓷涂层，并且碳纤维层3耐腐蚀，耐高温，非常适用于经常处理高温液体的换热器。位于石墨换热管外表面的碳纤维层3厚度，加上涂覆在石墨换热管外表面的陶瓷涂层的厚度，小于螺旋状凹槽的深度。螺旋状的凹槽没有被碳纤维层3填满，不影响其导流作用。碳纤维层3的厚度为0.4mm～0.6mm。使碳纤维层3具有足够的强度。

陶瓷涂层2表面设有针状突起。可以通过将陶瓷涂层2表面打毛形成针状突起，因为陶瓷表面较光滑，通过针状突起增加陶瓷涂层与碳纤维层之间的接触面积，使碳纤维层不易脱落。

生产过程中，通过一伸缩杆固定刀具，在石墨换热管表面设置凹槽和通孔，在通孔中设置陶瓷柱，再用伸缩杆固定喷涂工具进行喷釉，待晾干、硬化后形成陶瓷涂层和陶瓷材料制成的条状凸起，通过伸缩杆固定砂纸将陶瓷涂层表面打毛，再将石墨换热管在碳纤维与胶黏剂的混合溶液中浸泡，使其形成碳纤维层，然后进行烘干处理。为了达到一定厚度的碳纤维层，可以浸泡多次。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。