烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法及产品的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法及产品。
【背景技术】
[0002]在我国现有的燃煤火电机组中形成锅炉的排烟温度普遍在125°C到150°C左右，褐煤锅炉在170°C左右，排烟温度高是一个普遍的现象，由此造成了巨大的经济损失。
[0003]在目前“节能减排”的大气候下，一些电厂逐步认识到由于排烟温度高而造成的能源浪费，开始利用烟气余热换热器，使烟气的温度再降低40°C到50°C，并取得了初步成效。
[0004]目前,烟气余热换热器管一般为金属材质。在电厂燃煤过程中产生大量的SO2、SO3,在排烟过程中排烟温度低，部分S02、SO3会形成亚硫酸、硫酸，使得烟气余热换热器金属管遭到腐蚀。这样造成烟气换热器使用寿命短，一般为3-4年，遭到腐蚀的金属管不易更换，维修成本高。使用金属管的烟气余热换热器设备投资回收也需要2-3年。于是出现安装烟气余热换热器后投资收益低，各大电厂对安装烟气换热器积极性不高。
[0005]聚四氟乙烯通称“塑料王”，它具有极为优越的化学稳定性和相当高的热稳定性，它可以在-195-260°C的温度范围内和腐蚀性极强的任何酸、碱、氧化剂、溶剂等介质中使用。用聚四氟乙烯管作为烟气余热换热器换热管，虽然导热系数极低(约为不锈钢的1/100，铜和铝的1/1000)，但若采用较小的管子，壁厚很薄，热阻小，不易结垢，可以补偿导热系数差的缺点。同时用小管制的烟气余热换热器，结构紧凑体积小，因而在较小的体积内可以获得较大的传热面积，是的单位体积的传热能力比金属换热器更好。由于聚四氟乙烯优异的耐腐蚀性能，在烟气余热换热器使用聚四氟乙烯管可有效避免被腐蚀，使得烟气余热换热器可满负荷状态下运行15年以上。使用聚四氟乙烯管的烟气余热换热器设备投资回收一般需要3-5年。由此可见，使用聚四氟乙烯管的烟气余热换热器收益期大于10年，具有很高的投资收益价值。
[0006]另外，使用聚四氟乙烯管的烟气余热换热器还具有以下优点:
1.烟气余热换热器可从烟气中吸收余热用于加热凝结水，提高机组的效率；
2.排烟温度降低，可使烟气在进入脱硫塔时达到最佳脱硫效率状态，大大减少了脱硫塔中的冷却水耗。
【发明内容】
[0007]使用本发明的聚四氟乙烯管生产方法生产的产品，在电厂烟气换热器中使用聚四氟乙烯管代替金属管，降低烟气换热器维护成本，提高烟气换热器使用寿命。
[0008]为实现前述目的，本发明采用如下技术方案:烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，包括以下步骤:
原料过筛步骤，将PTFE分散树脂通过筛网过筛；
挤压辅助剂拌入步骤，将过筛后的PTFE分散树脂拌入挤压辅助剂，搅拌后放置备用； 预压成型步骤，将拌入挤压辅助剂的PTFE分散树脂压通过预压缸制成一定形状，以便能够装入挤压缸；
推压挤出步骤，将预压成型的料坯装入挤压缸中，推出推压预制品；
烘干步骤，将推出推压的预制品进行烘干；
烧结步骤，将烘干后的预制品放入烧结炉内烧结；
冷却步骤，将烧结后的聚四氟乙烯管淬火冷却。
[0009]所述原料过筛步骤中，PTFE分散树脂用8目左右的筛网过筛，该步骤中的温度控制在19°C以下。
[0010]所述挤压辅助剂拌入步骤中，拌入挤压辅助剂后搅拌15-25分钟，在25_30°C下放置24小时。
[0011]所述搅拌过程中，搅拌机转速为7rpm。
[0012]所述预压成型步骤中，预压所用压力为4-6Mpa,预压速度为30mm/min。
[0013]所述预压成型步骤中，预压缸的直径应比挤压缸的直径小1-1.5mm。
[0014]所述烘干步骤中，入口处温度设置为130°C，出口处温度设置为280°C。
[0015]所述烧结步骤中，烧结炉入口温度设置为300°C，出口温度设置为420°C。
[0016]所述冷却步骤中，将烧结后的聚四氟乙烯管在冷水中淬火。
[0017]使用本发明方法制成的产品，可作为烟气余热换热器的换热管。
[0018]本发明的有益效果是:发明了一种烟气换热器用聚四氟乙烯管的生产方式，使用该产品能有效提高烟气换热器的使用寿命，降低维护成本。
【具体实施方式】
[0019]本发明阐述了一种应用在烟气余热换热器的聚四氟乙烯管生产方法，其生产流程主要包括原料过筛、拌入挤压辅助剂、预压成型、推压挤出、烘干(干燥)、烧结、冷却。
[0020]本发明生产流程说明为:
1.原料过筛所指原料为PTFE分散树脂，将贮存在19°C以下的PTFE分散树脂用8目左右的筛网过筛。在操作过程中应防止树脂受到剪切作用，避免树脂纤维化。
[0021]2.拌入挤压辅助剂将经过过筛的PTFE分散树脂加入干燥、洁净的广口瓶中，容量不应超过广口瓶容积的2/3，往树脂中加入挤压辅助剂(硬脂酸钙或者硬脂酸锌)，再将盖子盖上。然后，将广口瓶放置在搅拌机上搅拌15-25分钟，搅拌机转速为7rpm。为使挤压辅助剂能充分渗透到树脂间，需在25-30°C下放置24小时。
[0022]3.预压成型预压成型的目的是除去已经拌入辅助剂的原料中的空气，并把粉末压制成一定形状以便能够装入挤压缸。预压所用压力为4-6Mpa,预压速度为30mm/min。预压缸的直径应比挤压缸的直径小1-1.5mm。
[0023]4.推压挤出将料坯装入挤压缸中，通过柱塞的推压让其强制从口模推出推压预制品，在推压过程中PTFE分散树脂成为定向排列的纤维结构。推压压力与辅助剂含量、压缩比有关，辅助剂含量增加、压缩比降低，推压压力下降。
[0024]5.烘干(干燥)在达到烧结温度之前预制品内的推压辅助剂应除去。干燥温度取决于推压辅助剂的沸程和干燥速率，干燥速率不应过快，以免制品发黄、纵向开裂。干燥入口处取130°C，出口处一般取280°C。
[0025]6.烧结PTFE推压预制管在烧结温度下熔融透明后才成为密实的产品。烧结炉温按梯度设置，烧结炉入口温度一般为300°C，出口温度一般为420°C。烧结速度与制品壁厚、直径，烧结温度有关，应按实际情况而定。
[0026]7.冷却PTFE预制管在烧结温度下熔融时，结晶态破坏成为无定型，但在冷却过程中分子链又会重新排列形成结晶态。最终制品的结晶度与冷却速率有关，冷却速率越慢，结晶度就越高，反之亦然。自然冷却时结晶度为70-80%，在冷水中淬火的结晶度为50%。结晶度越低，则PTFE管越柔软，弯曲疲劳寿命越长。
[0027]利用聚四氟乙烯管耐腐蚀、耐高低温、优异自洁性等特点，使其应用在电厂烟气换热器。
【主权项】
1.烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，包括以下步骤: 原料过筛步骤，将PTFE分散树脂通过筛网过筛； 挤压辅助剂拌入步骤，将过筛后的PTFE分散树脂拌入挤压辅助剂，搅拌后放置备用；预压成型步骤，将拌入挤压辅助剂的PTFE分散树脂压通过预压缸制成一定形状，以便能够装入挤压缸； 推压挤出步骤，将预压成型的料坯装入挤压缸中，推出推压预制品； 烘干步骤，将推出推压的预制品进行烘干； 烧结步骤，将烘干后的预制品放入烧结炉内烧结； 冷却步骤，将烧结后的聚四氟乙烯管淬火冷却。2.如权利要求1所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述原料过筛步骤中，PTFE分散树脂用8目左右的筛网过筛，该步骤中的温度控制在19°C以下。3.如权利要求1所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述挤压辅助剂拌入步骤中，拌入挤压辅助剂后搅拌15-25分钟，在25-30°C下放置24小时。4.如权利要求3所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述搅拌过程中，搅拌机转速为7rpm。5.如权利要求1所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述预压成型步骤中，预压所用压力为4-6Mpa,预压速度为30mm/min。6.如权利要求5所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述预压成型步骤中，预压缸的直径应比挤压缸的直径小1-1.5mm。7.如权利要求1所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述烘干步骤中，入口处温度设置为130°C，出口处温度设置为280°C。8.如权利要求1所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述烧结步骤中，烧结炉入口温度设置为300°C，出口温度设置为420°C。9.如权利要求1所述的烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法，其特征在于，所述冷却步骤中，将烧结后的聚四氟乙烯管在冷水中淬火。10.使用如权利要求1至9任一所述的方法制成的产品，可作为烟气余热换热器的换热管。
【专利摘要】本发明为烟气余热换热器用节能聚四氟乙烯管的生产方法及产品，节能烟气余热换热器用聚四氟乙烯管的生产方法包括以下步骤：原料过筛步骤，挤压辅助剂拌入步骤，推压挤出步骤，烘干步骤，烧结步骤，冷却步骤。使用该方法获得的聚四氟乙烯管制的烟气余热换热器，结构紧凑体积小，因而在较小的体积内可以获得较大的传热面积，使得单位体积的传热能力比金属换热器更好。
【IPC分类】B29D23/00, B29B13/10, B29C67/04, B29B11/12
【公开号】CN104972682
【申请号】CN201410135142
【发明人】宋冠军
【申请人】青岛远东富隆新材料有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月4日