[发明专利]一种印刷板式换热器芯板的制备方法

说明书

本发明涉及一种印刷板式换热器芯板的制备方法，包括：对钛金属板和镍金属板进行酸洗抛光处理，复合轧制得到钛镍金属板；在钛镍金属板表面实现流道加工；后续通过预置钎料板片扩散焊接，得到印刷板式换热器芯板。本发明制备得到的印刷板式换热器芯板既有较高的机械强度和抗腐蚀性能，具有较好的抗生物附着能力，且兼具良好的导热性能，适用于海洋油气领域的LNG等船舶。

技术领域

本发明属于换热器领域，特别涉及一种印刷板式换热器芯板的制备方法。

背景技术

我国目前在南海蕴藏大量的油油气资源，其中的天然气储量达到20万亿m³，约占中国的油气储量1/3，目前中国在南海布局了若干个油气开采平台。南海油气资源离岸距离远，周边没有相关配套设施，一般采用浮式LNG装置来进行储藏，借鉴浮式生产储油装置(FPSO)通过建立浮式生产装置(FLNG)和浮式储存再气化装置(FSRU)，采用的水下生产系统+外界管线+LNG运输船。这些LNG生产装置对油气中的换热器产生更高的要求，其中的刷板式换热器是海洋油气领域目前最理想的热交换装置。

印刷板式换热器的材质基本是由钢材进行焊接而成，钢材长时间在高温高压环境下进行生产作业，钢材上的冷热交换频率较多，致使90％以上换热器均是由于内部或外部腐蚀造成了其结构失效。因此通过优选材料及克服海洋生物生长等问题，解决印刷板式换热器设备长期以来使用寿命不长的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种印刷板式换热器芯板的制备方法，得到的印刷板式换热器芯板既有较高的机械强度和抗腐蚀性能，具有较好的抗生物附着能力，且兼具良好的导热性能，适用于海洋油气领域的LNG等船舶。

本发明提供了一种印刷板式换热器芯板的制备方法，包括：

(1)对钛金属板和镍金属板进行酸洗抛光处理，对表面进行微细蚀刻，使得表面形成微微孔；其中，钛蚀刻溶液为硝酸，镍蚀刻溶液为FeCl₃溶液和硝酸；

(2)将经过上述处理的钛金属板和镍金属板清洗后，进行复合轧制，得到钛镍金属板；

(3)将钛镍金属板进行覆膜处理，对流道部位进行曝光显影处理，然后对显影后的镍钛金属板使用蚀刻液进行喷淋蚀刻，实现流道加工；其中，喷淋蚀刻液由硝酸、FeCl₃溶液、磷酸三丁酯、醋酸纤维素和聚谷氨酸组成；

(4)对经过上述处理的钛镍金属板进行精整，芯板和芯板间预置钎料进行扩散焊接，最后根据换热器芯层数要求拼叠焊接，得到印刷板式换热器芯板。

所述步骤(1)中的钛金属板的厚度为4-6mm；镍金属板的厚度为2-4mm。

所述步骤(1)中的硝酸浓度为20-60g/L，FeCl₃溶液浓度为60-200g/L。

所述步骤(1)中的微细蚀刻的工艺参数为：一平方厘米面积接入电压为3V，电流0.5A，腐蚀时间为80s-120s。

所述步骤(2)中的复合轧制的工艺参数为：首先进行冷轧，下压量为0.5～1mm；再将放入氮气保护气氛炉中加热至550～650℃，保温30min～120min后复轧；轧制下压量每次0.5mm，最终获得板厚为1.5～2mm。

所述步骤(3)中的喷淋蚀刻液中磷酸三丁酯、醋酸纤维素、聚谷氨酸的浓度均为0.5g/L～1g/L，三者的体积比为1：1：1；FeCl₃溶液的浓度为120g/L～400g/L；硝酸的浓度为0.2～0.5mol/L。

所述步骤(3)中的喷淋蚀刻温度为30～45℃，蚀刻时间为3min～10min。