专利名称:核态沸腾用带氟涂层的小温差换热器的制作方法
本实用新型属换热器在传热工程中，换热器的传热表面的温度通常要比液体的饱和沸腾温度高，尤其是池式蒸发时，传热表面的温度较沸腾温度高十余摄氏度甚至几十摄氏度(随不同的蒸发液体而不同)。由于液体的饱和沸腾温度是与压力相对应的，而冷热流体间的温差，在沸腾时通常是由压力差来保证的，因此温差愈大，意味着二者的压力差愈大，装置的能量消耗也就愈大。而在一些专用的固体电路装置内，由于对温升的影响特别敏感，不得不采用强制沸腾，增大了装置的体积、重量和能量消耗。有的由于体积和重量的限制不得不改变电路装置。
现有的用于核态沸腾的强化传热表面如高热流(High flux)传热面以及高效传热面(Thermoexcell)等用在氟里昂——113的池式核态沸腾时，在开始沸腾阶段均存在着温度脉冲(即在开始沸腾时，传热面的表面温度要比液体的饱和温度高达十余摄氏度)。因而用于小温差的传热装置时，则显然是不利的。
有关本技术领域：
的文献有美国专利第3457990号1969年7月29日。
其他技术文件还有“机械加工表面多孔管的敞口池中沸腾传热试验”，工程热物理学报第三卷，第三号，1982年，242～248页。
“电介质液体在强化传热表面上核态沸腾传热”P.J.马尔托和小V.J.乐培尔，美国海军研究院机械工程系，加州蒙大略，1982年。
本实用新型的目的是提出一种用于强化核态沸腾传热，而在沸腾开始阶段基本上没有温度脉冲，确实能用于小温差传热具有高效传热表面的换热器及其适用于本换热器的技术方案。
本发明是在铝或铜质传热表面上进行机械加工，挤切出纵槽和横槽，然后在有许多纵横槽的表面上涂敷氟涂层，经热处理后，表面上就形成多孔的氟涂层，沸腾液体润湿有氟涂层的传热表面的性能就大大下降，故而在传热表面上形成许多小孔穴，这些小孔穴为汽泡的核。在传热时，众多的汽泡在孔穴处生成，使传热表面的温度与沸腾液体的温度差就大大减小。例如采用氟里昂——113作为沸腾液体时，当二者的温差仅为0.9℃时，传热表面上就开始有汽泡发生。与此同时，在温差几乎保持不变的情况下，热流密度可以成倍增长。
具有多孔氟涂层传热表面构件的传热板制成的换热器，其传热表面与沸腾液体间的温差大大小于通常换热器传热表面与沸腾液体间的温差。而小温差的传热(温差小于1℃)意味着传热效率的提高，装置能量消耗的降低。此外由于具有该种构件装置的换热器的单位面积的传热数量较普通的换热器要高3到18倍(不同的沸腾液体提高的倍数不等)，因而可以节约传热表面，减少换热器的金属消耗，降低换热器的重量和成本。
本发明的具体构造和技术方案由以下实施例和附图给出图1是多孔板式换热器的横剖面图。
图2是多孔管式换热器的横剖面图。
图中(1)为底板，(2)为下侧板，(3)为下多孔传热板，(4)为焊接缝，(5)为上多孔传热板，(6)为上侧板，(7)为顶板，(8)为多孔表面，(9)为氟涂层薄膜，(10)为液氧通道，(11)为气氮通道，(12)为管式换热器的多孔传热管，(13)为肋片。
如为板式换热器，将未加工的传热板(可选用铝板或铜板冲压成
形，与底板(1)，下侧板(2)和肋片(13)组成下部件；同样，将另一块未加工的传热板(也选用铝板或铜板)冲压成
形，与顶板(7)，上侧板(6)和肋片(13)组合成上部件。传热板(3)(5)相应地与底板(1)，顶板(7)之间是用肋片(13)支撑和加固后，对传热板(3)(5)的另一个表面进行机械加工，挤切出有许多纵槽与横槽的表面。纵槽的深度为0.15～0.32毫米，其间隔为0.15～0.32毫米；横槽的深度约为0.15～0.32毫米，其间隔亦为0.15～0.32毫米。加工过的表面用乙醚去除油脂后喷涂聚四氟乙烯涂液，经热处理后形成一层氟薄。然后将上下两部件沿图1的焊缝(4)处焊接起来，即成为多孔板式换热器的一个通道，多组通道焊接并合在一起即成为换热器。
如为管式换热器，则可将光管(选用铝管或铜管)截成所需的长度，然后在表面上用刀具在车床上挤切出螺旋形的纵槽，槽深为0.15～0.32毫米，槽的间隔约为0.15～0.32毫米，由此可确定挤切时的螺旋角。然后将刀架沿车床光杆移动，而管子不动，挤切出近似的横槽，槽深为0.15～0.32毫米，槽距由车床尾架上的分度头控制。加工后的传热管，表面也用乙醚清洗去除油污后，喷涂聚四氟乙烯涂层，经热处理后形成多孔薄膜，即可装配成多孔管式换热器。
传热板(3)(5)或传热管(12)表面上所涂的薄膜的技术方案是采用聚四氟乙烯涂液喷涂在表面上经热处理后而获得的。
权利要求
1.本实用新型为具有强化传热表面的一种多孔板式或多孔管式换热器，其特征在于1)在传热板(3)(5)的表面上有许多纵槽与横槽，形成许多孔穴，并在这个表面上，喷涂有一层薄膜；2)在传热管(12)的表面上有密集的螺旋形纵槽与管中心线平行的横槽，形成许多孔穴，并在这个表面上，喷涂有一层薄膜。
2.按照权利要求
1.所述的换热器，其特征在于1)在传热板(3)(5)表面上的纵槽的深度为0.15～0.32毫米，间隔为0.15～0.32毫米，横槽的深度为0.15～0.32毫米，其间隔为0.15～0.32毫米；2)在传热管(12)的表面上的螺旋纵槽的深度为0.15～0.32毫米，其间隔为0.15～0.32毫米，横槽的深度为0.15～0.32毫米，其间隔约为0.15～0.32毫米。
3.按照权利要求
1.或2.所述的换热器，其特征在于在传热表面上喷涂的一层薄膜是聚四氟乙烯涂液经热处理后形成的。
4.按照权利要求
3所述的换热器，其特征在于在传热表面上喷涂的一层薄膜是由聚四氟乙烯涂液经热处理后形成的多孔薄膜。
5.按照权利要求
1.或2.所述的换热器，其特征在于传热板(3)(5)和传热管(12)所用的材料分别是由铝板或铜板和铝管或铜管制成的。
专利摘要
一种换热器，特别是要求具有小温差传热时，以达到提高换热效率。减少原材料消耗和扩大应用范围为目的。其要点是在管形或板状材料上，采用一种专用刀具和加工工艺方法，加工成多孔形的表面，在表面上喷涂聚四氟乙烯涂液，并经热处理后，其传热效率与用常规工艺方法加工的表面相比可提高3～18倍。
文档编号F28F13/18GK85201462SQ85201462
公开日1986年5月14日 申请日期1985年5月18日
发明者边绍雄 申请人:西安交通大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan