專利名稱：蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷設(shè)備和涂料領(lǐng)域，更確切地說(shuō)是蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層。
背景技術(shù)：
蒸發(fā)式冷凝器廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)、化工、食品等工業(yè)過(guò)程中，它由換熱盤管、風(fēng)機(jī)、水泵、進(jìn)風(fēng)格柵、噴淋裝置、檔水板和積水槽共同連接構(gòu)成，冷卻水通過(guò)噴嘴噴淋在盤管外表面上，同時(shí)空氣流過(guò)盤管使一部分冷卻水蒸發(fā)，蒸發(fā)后的水蒸氣隨空氣將管內(nèi)制冷劑蒸汽排出的冷凝熱量帶走，室外空氣自下而上經(jīng)過(guò)盤管，并由箱體的上方排出，將冷盤管外激化的水蒸氣帶走，當(dāng)空氣的溫度低于水溫時(shí)還可以起到一定的冷卻作用，熱空氣中水被檔水板截住并收集在水盤中，經(jīng)水泵再送至噴淋系統(tǒng)中循環(huán)使用?，F(xiàn)有蒸發(fā)式冷凝器都存在不同程度的腐蝕、結(jié)垢問(wèn)題，腐蝕、結(jié)垢首先導(dǎo)致傳熱性能變差，由此引起傳熱效率下降，其下降幅度可達(dá)30％，除直接造成能量損失外，還會(huì)導(dǎo)致盤管設(shè)計(jì)的傳熱面積裕度平均增加25％～35％，有的蒸發(fā)式冷凝器還不得不采用加裝復(fù)雜、昂貴的在線機(jī)械除垢裝置，以解決換熱管束表面的結(jié)垢問(wèn)題，從而使設(shè)備造價(jià)上升，低效的傳熱設(shè)備、周期性的停車清洗，還會(huì)降低設(shè)備的生產(chǎn)能力，增加設(shè)備清洗費(fèi)用和運(yùn)行成本；其次，設(shè)備腐蝕結(jié)垢加大了水處理的難度，導(dǎo)致水處理成本及運(yùn)行費(fèi)用的增加；最后，設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢嚴(yán)重影響蒸發(fā)式冷凝器的使用壽命，有的甚至造成管道過(guò)熱爆炸事故，危及生產(chǎn)安全等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有蒸發(fā)式冷凝器盤管的不足，提供一種蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，對(duì)管表面涂覆本發(fā)明的涂層，由具有此涂層的盤管制作的蒸發(fā)式冷凝器，換熱效率高，使用壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明的一種蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，其特征在于組成及其重量比如下基料100
水120～140陰離子表面活性劑 0.3～0.5其中，基料是含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯、鋅的熔融液，其質(zhì)量比分別為10～15∶15～25∶2～5。
所述涂層厚度為2～80nm時(shí)傳熱效果較佳，厚度為45nm時(shí)傳熱效果最佳。
本發(fā)明的涂層中加入了表面活性劑，以降低涂層的表面張力，使涂層容易在管表面涂覆均勻，提高盤管表面質(zhì)量。本發(fā)明中的表面活性劑是陰離子型表面活性劑，例如烷基磺酸鹽或硫酸酯鹽等。
含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯、鋅的熔融液質(zhì)量最佳比分別為10∶15∶3。
本發(fā)明的蒸發(fā)式冷凝器防腐防垢導(dǎo)熱涂層可以用于各種金屬材質(zhì)和管形的盤管，如銅光管、碳鋼光管、碳鋼扭曲管等。
本發(fā)明所述涂層的涂覆方法可以是現(xiàn)有通用的方法，如浸漬法、噴涂法、刷涂法、磁控濺射法等；盤管的管材可為銅、鋼、鈦等，管形可為普通光管或各類異形強(qiáng)化管。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是①該涂層添加的鋅的熔融液導(dǎo)熱性能好，提高了蒸發(fā)式冷凝器的換熱效率10％～30％左右；②該涂層中的含磷酸鹽的改性水玻璃有效抑制了盤管被腐蝕，延長(zhǎng)了蒸發(fā)式冷凝器的使用壽命；③該涂層添加了氯磺化聚乙烯，具有致密的分子結(jié)構(gòu)，耐磨性能強(qiáng)，摩擦系數(shù)小，表面能低，從而有效抑制了盤管表面結(jié)垢，提高了傳熱效率，延長(zhǎng)了使用壽命；④該涂層無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性揮發(fā)物、無(wú)三廢；⑤蒸發(fā)式冷凝器盤管涂裝該種納米涂層，真正起到了節(jié)能和環(huán)保的作用；⑥本發(fā)明的蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層以含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯和鋅的熔融液為基料，保持了含磷酸鹽的改性水玻璃的抗腐蝕和抗氧化、氯磺化聚乙烯的防結(jié)垢特性，又保持了鋅的熔融液的好的導(dǎo)熱特性。


下面對(duì)附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的描述圖1為蒸發(fā)式冷凝器盤管的一種結(jié)構(gòu)示意2為圖1的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明人認(rèn)為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型一般方式可為如下過(guò)程如圖2所示，是蒸發(fā)式冷凝器盤管的基體1-1表面涂覆的蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層1-2的一種結(jié)構(gòu)示意圖，涂層制備方法如下①涂覆涂層之前對(duì)盤管進(jìn)行預(yù)處理，除油，除去盤管基體表面的油污，增加涂層與基體之間的結(jié)合力；除銹，除去基體表面的浮銹；磷化，防止腐蝕并增加涂層附著力；鈍化，封閉磷化層孔隙，防止涂層高溫固化或出現(xiàn)銹點(diǎn)，影響涂層的附著力。
②涂裝防腐防垢導(dǎo)熱涂層，涂裝方式可采用浸漬法、噴涂法、刷涂法和磁控濺射法等。選用磁控濺射法可獲得更加穩(wěn)定均勻的納米防腐防垢導(dǎo)熱涂層，但由于換熱盤管形狀復(fù)雜，所以優(yōu)選浸漬法。涂裝后，在200℃的溫度下烘干1小時(shí)，即可獲得表面涂覆防腐防垢導(dǎo)熱的盤管。
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明實(shí)施例1采用碳鋼圓形盤管結(jié)構(gòu)如圖1所示，涂覆得到圖2所示的涂層結(jié)構(gòu)，其中涂層配方如下含磷酸鹽的改性水玻璃10kg氯磺化聚乙烯15kg鋅的熔融液2kg水33kg烷基磺酸鹽0.08kg配制方法是首先將含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯和烷基磺酸鹽混勻后加入到水中，充分?jǐn)嚢韬?，再加入鋅的熔融液并充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯墒褂谩?br> 按上述方法配制的蒸發(fā)式冷凝器防腐防垢導(dǎo)熱涂料，采用浸漬的方法涂覆到盤管表面，在200℃烘干1小時(shí)，膜層厚度分別為2nm、45nm、80nm，測(cè)得傳熱效率提高10％、30％、13％，在5％氯化鈉醋酸酸性(HAC調(diào)PH＝3)溶液中浸泡5小時(shí)，膜厚為2nm的涂層出現(xiàn)極少量氣泡，膜厚為45nm的涂層無(wú)氣泡出現(xiàn)，并保持完好表面，膜厚為80nm的涂層也無(wú)氣泡出現(xiàn)。
實(shí)施例2采用碳鋼圓形盤管結(jié)構(gòu)如圖1所示，涂覆得到圖2所示的涂層結(jié)構(gòu)，其中涂層配方如下含磷酸鹽的改性水玻璃15kg氯磺化聚乙烯25kg鋅的熔融液5kg水63kg烷基磺酸鹽0.315kg配制方法是首先將含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯和烷基磺酸鹽混勻后加入到水中，充分?jǐn)嚢韬?，再加入鋅的熔融液充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯墒褂谩?br> 按上述方法配制的蒸發(fā)式冷凝器防腐防垢導(dǎo)熱涂料，采用浸漬的方法涂覆到盤管表面，在200℃烘干1小時(shí)，膜層厚度分別為2nm、45nm、80nm，測(cè)得傳熱效率提高10％、31％、14％，在5％氯化鈉醋酸酸性(HAC調(diào)PH＝3)溶液中浸泡5小時(shí)，膜厚為2nm的涂層出現(xiàn)極少量氣泡，膜厚為45nm的涂層無(wú)氣泡出現(xiàn)，并保持完好表面，膜厚為80nm的涂層也無(wú)氣泡出現(xiàn)。
實(shí)施例3采用碳鋼圓形盤管結(jié)構(gòu)如圖1所示，涂覆得到圖2所示的涂層結(jié)構(gòu)，其中涂層配方如下含磷酸鹽的改性水玻璃25kg氯磺化聚乙烯30kg鋅的熔融液6kg水74kg烷基磺酸鹽0.37kg配制方法是首先將含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯和烷基磺酸鹽混勻后加入到水中，充分?jǐn)嚢韬?，再加入鋅的熔融液充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯墒褂谩?br> 按上述方法配制的蒸發(fā)式冷凝器防腐防垢導(dǎo)熱涂料，采用浸漬的方法涂覆到盤管表面，在200℃烘干1小時(shí)，膜層厚度分別為2nm、45nm、80nm，測(cè)得傳熱效率提高12％、28％、15％，在5％氯化鈉醋酸酸性(HAC調(diào)PH＝3)溶液中浸泡5小時(shí)，膜厚為2nm的涂層出現(xiàn)極少量氣泡，膜厚為45nm的涂層無(wú)氣泡出現(xiàn)，并保持完好表面，膜厚為80nm的涂層也無(wú)氣泡出現(xiàn)。
實(shí)施例4采用碳鋼圓形盤管結(jié)構(gòu)如圖1所示，涂覆得到圖2所示的涂層結(jié)構(gòu)，其中涂層配方如下含磷酸鹽的改性水玻璃12kg氯磺化聚乙烯20kg鋅的熔融液4kg水46.8kg烷基磺酸鹽0.187kg配制方法是首先將含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯和烷基磺酸鹽混勻后加入到水中，充分?jǐn)嚢韬螅偌尤脘\的熔融液充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯墒褂谩?br> 按上述方法配制的蒸發(fā)式冷凝器防腐防垢導(dǎo)熱涂料，采用浸漬的方法涂覆到盤管表面，在200℃烘干1小時(shí)，膜層厚度分別為2nm、45nm、80nm，測(cè)得傳熱效率提高13％、27％、12％，在5％氯化鈉醋酸酸性(HAC調(diào)PH＝3)溶液中浸泡5小時(shí)，膜厚為2nm的涂層出現(xiàn)極少量氣泡，膜厚為45nm的涂層無(wú)氣泡出現(xiàn)，并保持完好表面，膜厚為80nm的涂層也無(wú)氣泡出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，其特征在于組成及其重量比如下基料100水 120～140陰離子表面活性劑0.3～0.5其中，基料是含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯、鋅的熔融液，其質(zhì)量比分別為10～15∶15～25∶2～5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，其特征在于所述涂層厚度為2～80nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，其特征在于所述陰離子表面活性劑是烷基磺酸鹽或硫酸酯鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，其特征在于含磷酸鹽的改性水玻璃、氯磺化聚乙烯、鋅的熔融液質(zhì)量比分別為10∶15∶3。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，其特征在于所述涂層厚度為45nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)式冷凝器盤管表面防腐防垢導(dǎo)熱涂層，其組成及重量比是100份基料、120～140份水和0.3～0.5份陰離子表面活性劑，其中基料是含磷酸鹽的改性水玻璃、聚磺化氯乙烯和鋅的熔融液，三種物質(zhì)所占質(zhì)量比分別為10～15份、15～25份和2～5份。該涂層具有優(yōu)異的防腐、防垢和導(dǎo)熱性能，可取代現(xiàn)有鍍鋅層，由具有此涂層的盤管制成的蒸發(fā)式冷凝器換熱效率高，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F16L58/02GK1654562SQ20051003265
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者朱冬生, 徐麗, 蔣翔 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)