煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法及產(chǎn)品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法及產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國(guó)現(xiàn)有的燃煤火電機(jī)組中形成鍋爐的排煙溫度普遍在125°C到150°C左右，褐煤鍋爐在170°C左右，排煙溫度高是一個(gè)普遍的現(xiàn)象，由此造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]在目前“節(jié)能減排”的大氣候下，一些電廠逐步認(rèn)識(shí)到由于排煙溫度高而造成的能源浪費(fèi)，開始利用煙氣余熱換熱器，使煙氣的溫度再降低40°C到50°C，并取得了初步成效。
[0004]目前,煙氣余熱換熱器管一般為金屬材質(zhì)。在電廠燃煤過(guò)程中產(chǎn)生大量的SO2、SO3,在排煙過(guò)程中排煙溫度低，部分S02、SO3會(huì)形成亞硫酸、硫酸，使得煙氣余熱換熱器金屬管遭到腐蝕。這樣造成煙氣換熱器使用壽命短，一般為3-4年，遭到腐蝕的金屬管不易更換，維修成本高。使用金屬管的煙氣余熱換熱器設(shè)備投資回收也需要2-3年。于是出現(xiàn)安裝煙氣余熱換熱器后投資收益低，各大電廠對(duì)安裝煙氣換熱器積極性不高。
[0005]聚四氟乙烯通稱“塑料王”，它具有極為優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性和相當(dāng)高的熱穩(wěn)定性，它可以在-195-260°C的溫度范圍內(nèi)和腐蝕性極強(qiáng)的任何酸、堿、氧化劑、溶劑等介質(zhì)中使用。用聚四氟乙烯管作為煙氣余熱換熱器換熱管，雖然導(dǎo)熱系數(shù)極低(約為不銹鋼的1/100，銅和鋁的1/1000)，但若采用較小的管子，壁厚很薄，熱阻小，不易結(jié)垢，可以補(bǔ)償導(dǎo)熱系數(shù)差的缺點(diǎn)。同時(shí)用小管制的煙氣余熱換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，因而在較小的體積內(nèi)可以獲得較大的傳熱面積，是的單位體積的傳熱能力比金屬換熱器更好。由于聚四氟乙烯優(yōu)異的耐腐蝕性能，在煙氣余熱換熱器使用聚四氟乙烯管可有效避免被腐蝕，使得煙氣余熱換熱器可滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行15年以上。使用聚四氟乙烯管的煙氣余熱換熱器設(shè)備投資回收一般需要3-5年。由此可見，使用聚四氟乙烯管的煙氣余熱換熱器收益期大于10年，具有很高的投資收益價(jià)值。
[0006]另外，使用聚四氟乙烯管的煙氣余熱換熱器還具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.煙氣余熱換熱器可從煙氣中吸收余熱用于加熱凝結(jié)水，提高機(jī)組的效率；
2.排煙溫度降低，可使煙氣在進(jìn)入脫硫塔時(shí)達(dá)到最佳脫硫效率狀態(tài)，大大減少了脫硫塔中的冷卻水耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]使用本發(fā)明的聚四氟乙烯管生產(chǎn)方法生產(chǎn)的產(chǎn)品，在電廠煙氣換熱器中使用聚四氟乙烯管代替金屬管，降低煙氣換熱器維護(hù)成本，提高煙氣換熱器使用壽命。
[0008]為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
原料過(guò)篩步驟，將PTFE分散樹脂通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)篩；
擠壓輔助劑拌入步驟，將過(guò)篩后的PTFE分散樹脂拌入擠壓輔助劑，攪拌后放置備用； 預(yù)壓成型步驟，將拌入擠壓輔助劑的PTFE分散樹脂壓通過(guò)預(yù)壓缸制成一定形狀，以便能夠裝入擠壓缸；
推壓擠出步驟，將預(yù)壓成型的料坯裝入擠壓缸中，推出推壓預(yù)制品；
烘干步驟，將推出推壓的預(yù)制品進(jìn)行烘干；
燒結(jié)步驟，將烘干后的預(yù)制品放入燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)；
冷卻步驟，將燒結(jié)后的聚四氟乙烯管淬火冷卻。
[0009]所述原料過(guò)篩步驟中，PTFE分散樹脂用8目左右的篩網(wǎng)過(guò)篩，該步驟中的溫度控制在19°C以下。
[0010]所述擠壓輔助劑拌入步驟中，拌入擠壓輔助劑后攪拌15-25分鐘，在25_30°C下放置24小時(shí)。
[0011]所述攪拌過(guò)程中，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為7rpm。
[0012]所述預(yù)壓成型步驟中，預(yù)壓所用壓力為4-6Mpa,預(yù)壓速度為30mm/min。
[0013]所述預(yù)壓成型步驟中，預(yù)壓缸的直徑應(yīng)比擠壓缸的直徑小1-1.5mm。
[0014]所述烘干步驟中，入口處溫度設(shè)置為130°C，出口處溫度設(shè)置為280°C。
[0015]所述燒結(jié)步驟中，燒結(jié)爐入口溫度設(shè)置為300°C，出口溫度設(shè)置為420°C。
[0016]所述冷卻步驟中，將燒結(jié)后的聚四氟乙烯管在冷水中淬火。
[0017]使用本發(fā)明方法制成的產(chǎn)品，可作為煙氣余熱換熱器的換熱管。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:發(fā)明了一種煙氣換熱器用聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方式，使用該產(chǎn)品能有效提高煙氣換熱器的使用壽命，降低維護(hù)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明闡述了一種應(yīng)用在煙氣余熱換熱器的聚四氟乙烯管生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)流程主要包括原料過(guò)篩、拌入擠壓輔助劑、預(yù)壓成型、推壓擠出、烘干(干燥)、燒結(jié)、冷卻。
[0020]本發(fā)明生產(chǎn)流程說(shuō)明為:
1.原料過(guò)篩所指原料為PTFE分散樹脂，將貯存在19°C以下的PTFE分散樹脂用8目左右的篩網(wǎng)過(guò)篩。在操作過(guò)程中應(yīng)防止樹脂受到剪切作用，避免樹脂纖維化。
[0021]2.拌入擠壓輔助劑將經(jīng)過(guò)過(guò)篩的PTFE分散樹脂加入干燥、潔凈的廣口瓶中，容量不應(yīng)超過(guò)廣口瓶容積的2/3，往樹脂中加入擠壓輔助劑(硬脂酸鈣或者硬脂酸鋅)，再將蓋子蓋上。然后，將廣口瓶放置在攪拌機(jī)上攪拌15-25分鐘，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為7rpm。為使擠壓輔助劑能充分滲透到樹脂間，需在25-30°C下放置24小時(shí)。
[0022]3.預(yù)壓成型預(yù)壓成型的目的是除去已經(jīng)拌入輔助劑的原料中的空氣，并把粉末壓制成一定形狀以便能夠裝入擠壓缸。預(yù)壓所用壓力為4-6Mpa,預(yù)壓速度為30mm/min。預(yù)壓缸的直徑應(yīng)比擠壓缸的直徑小1-1.5mm。
[0023]4.推壓擠出將料坯裝入擠壓缸中，通過(guò)柱塞的推壓讓其強(qiáng)制從口模推出推壓預(yù)制品，在推壓過(guò)程中PTFE分散樹脂成為定向排列的纖維結(jié)構(gòu)。推壓壓力與輔助劑含量、壓縮比有關(guān)，輔助劑含量增加、壓縮比降低，推壓壓力下降。
[0024]5.烘干(干燥)在達(dá)到燒結(jié)溫度之前預(yù)制品內(nèi)的推壓輔助劑應(yīng)除去。干燥溫度取決于推壓輔助劑的沸程和干燥速率，干燥速率不應(yīng)過(guò)快，以免制品發(fā)黃、縱向開裂。干燥入口處取130°C，出口處一般取280°C。
[0025]6.燒結(jié)PTFE推壓預(yù)制管在燒結(jié)溫度下熔融透明后才成為密實(shí)的產(chǎn)品。燒結(jié)爐溫按梯度設(shè)置，燒結(jié)爐入口溫度一般為300°C，出口溫度一般為420°C。燒結(jié)速度與制品壁厚、直徑，燒結(jié)溫度有關(guān)，應(yīng)按實(shí)際情況而定。
[0026]7.冷卻PTFE預(yù)制管在燒結(jié)溫度下熔融時(shí)，結(jié)晶態(tài)破壞成為無(wú)定型，但在冷卻過(guò)程中分子鏈又會(huì)重新排列形成結(jié)晶態(tài)。最終制品的結(jié)晶度與冷卻速率有關(guān)，冷卻速率越慢，結(jié)晶度就越高，反之亦然。自然冷卻時(shí)結(jié)晶度為70-80%，在冷水中淬火的結(jié)晶度為50%。結(jié)晶度越低，則PTFE管越柔軟，彎曲疲勞壽命越長(zhǎng)。
[0027]利用聚四氟乙烯管耐腐蝕、耐高低溫、優(yōu)異自潔性等特點(diǎn)，使其應(yīng)用在電廠煙氣換熱器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 原料過(guò)篩步驟，將PTFE分散樹脂通過(guò)篩網(wǎng)過(guò)篩； 擠壓輔助劑拌入步驟，將過(guò)篩后的PTFE分散樹脂拌入擠壓輔助劑，攪拌后放置備用；預(yù)壓成型步驟，將拌入擠壓輔助劑的PTFE分散樹脂壓通過(guò)預(yù)壓缸制成一定形狀，以便能夠裝入擠壓缸； 推壓擠出步驟，將預(yù)壓成型的料坯裝入擠壓缸中，推出推壓預(yù)制品； 烘干步驟，將推出推壓的預(yù)制品進(jìn)行烘干； 燒結(jié)步驟，將烘干后的預(yù)制品放入燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)； 冷卻步驟，將燒結(jié)后的聚四氟乙烯管淬火冷卻。2.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述原料過(guò)篩步驟中，PTFE分散樹脂用8目左右的篩網(wǎng)過(guò)篩，該步驟中的溫度控制在19°C以下。3.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述擠壓輔助劑拌入步驟中，拌入擠壓輔助劑后攪拌15-25分鐘，在25-30°C下放置24小時(shí)。4.如權(quán)利要求3所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述攪拌過(guò)程中，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速為7rpm。5.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述預(yù)壓成型步驟中，預(yù)壓所用壓力為4-6Mpa,預(yù)壓速度為30mm/min。6.如權(quán)利要求5所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述預(yù)壓成型步驟中，預(yù)壓缸的直徑應(yīng)比擠壓缸的直徑小1-1.5mm。7.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述烘干步驟中，入口處溫度設(shè)置為130°C，出口處溫度設(shè)置為280°C。8.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述燒結(jié)步驟中，燒結(jié)爐入口溫度設(shè)置為300°C，出口溫度設(shè)置為420°C。9.如權(quán)利要求1所述的煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述冷卻步驟中，將燒結(jié)后的聚四氟乙烯管在冷水中淬火。10.使用如權(quán)利要求1至9任一所述的方法制成的產(chǎn)品，可作為煙氣余熱換熱器的換熱管。
【專利摘要】本發(fā)明為煙氣余熱換熱器用節(jié)能聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法及產(chǎn)品，節(jié)能煙氣余熱換熱器用聚四氟乙烯管的生產(chǎn)方法包括以下步驟：原料過(guò)篩步驟，擠壓輔助劑拌入步驟，推壓擠出步驟，烘干步驟，燒結(jié)步驟，冷卻步驟。使用該方法獲得的聚四氟乙烯管制的煙氣余熱換熱器，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，因而在較小的體積內(nèi)可以獲得較大的傳熱面積，使得單位體積的傳熱能力比金屬換熱器更好。
【IPC分類】B29D23/00, B29B13/10, B29C67/04, B29B11/12
【公開號(hào)】CN104972682
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410135142
【發(fā)明人】宋冠軍
【申請(qǐng)人】青島遠(yuǎn)東富隆新材料有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月4日