蜂窝块和由其制造的尤其是针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件的制作方法

文档序号:12070876阅读:433来源:国知局
蜂窝块和由其制造的尤其是针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件的制作方法与工艺

本发明涉及一种蜂窝块,尤其是用于制造针对发电站的烟气清洁设施的热交换器元件的蜂窝块,其中,蜂窝块包括由塑料材料一体式地制造的本体,本体带有许多彼此平行地布置的流动通道,流动通道通过通道壁彼此分隔,本发明还涉及一种热交换器元件,其在使用根据本发明的蜂窝块的情况下制造。



背景技术:

开头提到的类型的蜂窝块和由其制造的用于使用在发电站的烟气清洁设施中的热交换器元件例如由DE 195 12 351C1公知。在那里公开的蜂窝块仅由聚四氟乙烯再生料制成,或者以混合另外的塑料的方式制成,并且必要时包含填料。

这些蜂窝块虽然是足够耐热的,并且相对于在烟气中包含的起腐蚀性作用的成分有抵抗力,但是为了可以经济地使用蜂窝块,机械负载能力通常很小。此外,在制造中需要有使制造过程更贵的条件。

由这些蜂窝块构成的热交换器元件尤其是设置用于使用在所谓的容克式热交换器中。这些热交换器在燃煤发电站或燃气发电站中主要使用在烟气脱硫设施(REA)中。除了使用在REA的区域中,容克式热交换器在发电站中也还用于预加热燃烧空气(LUVO)或附加地加热烟气,为了选择性催化脱硝(SCR)模块中的最佳的反应条件。在其使用在烟气脱硫设施(REA)中时,清洁气体流和原料气体流在空间上分隔地反方向导引通过装备有热交换器元件的转子。在有原料气体或烟气流过转子的区域中,热交换器元件被加热,原料气体或烟气在此冷却。在有清洁气体沿相反的流动方向流过转子的区域中,热交换器元件将能量输出到清洁气体,清洁气体的温度在此上升,热交换器元件在此又冷却。

在冷却原料气体或烟气时,原料气体或烟气可以达到所谓的露点(TD)以下的温度,在露点以下,在原料气体或烟气中包含的水蒸气冷凝,并且和SO3、HF和HCl的成分一起作为高腐蚀性的混合物凝聚在热交换器元件的表面上。热交换器转子内的位置(在该位置中,在常见的运行条件下低于露点TD)被称为冷端部位置(Kaltendlage)。

因此,除了耐热性外,在转子的这些区域中安装的热交换器元件也需要非常高的耐腐蚀性。因为必须定期从热交换器元件中去除高腐蚀性的沉积物(通常与灰尘残渣混合),所以简单的操纵和用于清洁热交换器元件的高效的可行方案同样在经济上是非常重要的。

替选地,在DE 84 19 655 U1中提出用于形成热交换器元件的板形的元件,其在板形的陶瓷构件上构建,陶瓷构件设有由聚四氟乙烯构成的涂层。

基于陶瓷构件,在热交换器元件中仅得到受限的断裂强度和进而很小实践适用性。



技术实现要素:

本发明的任务是提出一种蜂窝块,可以由蜂窝块经济地制造出带有足够好的机械特性的热交换器元件,其满足上面提到的要求。

该任务根据本发明通过权利要求1的蜂窝块解决。

由于选出的包括如下塑料的塑料材料,其中,该塑料包含大约80%重量%或更多份额的未经处理的聚四氟乙烯(PTFE)和必要时包含大约20重量%或更少份额的与PTFE不同的高性能聚合物,而惊奇地得到的是,蜂窝块不仅在比在DE 195 12 351 C1中描述的蜂窝块明显更少要求的制造条件下制造,而且根据本发明的蜂窝块此外具有尤其是针对抗拉强度和断裂伸长率的机械强度值,其明显高于常规地制造的蜂窝块的机械强度值。这同样适用于由根据本发明的蜂窝块制造的热交换器元件。

优选地,熔化热为大约40J/g或更大的未经处理的PTFE用作塑料。

优选的PTFE材料的密度为大约2.1g/cm3或更大。

根据本发明使用的未经处理的PTFE可以具有大约1重量%或更小的,优选大约0.1重量%或更小的共聚用单体成分。带有这种共聚用单体成分的未经处理的PTFE材料通常在不添加外部材料(例如PFA)的情况下是可焊接的。典型的共聚用单体是六氟丙烯、全氟烷基乙烯醚、全氟-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯)和氯三氟乙烯。

根据本发明,优选使用未经处理的PTFE和必要时与PTFE不同的高性能聚合物,其平均原级颗粒大小D50为大约10μm至大约200μm,优选大约10μm至大约100μm。利用这些颗粒大小,在制造蜂窝块时尤其是可以得到:

-好的表面特性,尤其是很小的粗糙深度和容易的可清洁性,

-可选地待加工的填料的均匀分布,

-带有高抗拉强度和高断裂伸长率的良好机械特性,

-甚至在应用低的直至平均的挤压力的情况下的良好机械特性。

由于相对于仅带有颗粒大小为大约400μm或更大的未经处理的PTFE而更小的结晶度可以得到烧结的PTFE,并且为此也考虑PTFE再生料。

在之前参考了原级颗粒大小,这是因为在颗粒积聚物在加工条件下分裂为其原级颗粒的前提条件下,带有明显更大的粒子大小的未经处理的PTFE的颗粒积聚物也可以被加工。当颗粒积聚物在大约150bar或更小的情况下分裂为原级颗粒时,例如可以使用带有颗粒大小为100μm至3000μm的颗粒积聚物。

适当的填料包含非金属填料和金属填料,它们也可以使用在混合物中。作为填料考虑到颗粒形填料和纤维形填料。利用填料尤其是可以优化根据本发明待使用的塑料材料的导热性和热容量,并且必要时也可以优化根据本发明的蜂窝块的机械特性。

塑料材料优选地包含非金属填料和/或金属填料,其中,相应的填料的平均颗粒大小D50优选为大约100μm或更小。

鉴于优选地选出根据本发明待使用的塑料的原级颗粒大小,填料的颗粒大小鉴于力求达到的在塑料材料中的均匀分布而为大约2μm至大约300μm,优选大约2μm至大约150μm。

一种或多种塑料的原级颗粒的平均颗粒大小D50与填料的平均颗粒大小D50的比优选在大约1:2至大约2:1的范围内。

优选地,在塑料材料中包含有份额为直至大约80重量%,进一步优选地份额为直至大约40重量%,在特定的实施方式中进一步优选地直至大约35重量%的非金属填料。由于金属填料的更高的密度,在塑料材料中可以包含有份额为直至大约90重量%,优选直至大约60重量%的金属填料。

填料在塑料材料中的总体积份额可以最大为大约90体积%,但优选应该为大约50体积%或者更少,进一步优选为大约40体积%或更少。

加工成蜂窝块的塑料材料优选具有大约10N/mm2或更大的抗拉强度(根据ISO 12086-2利用带有横截面为1x 5mm2的条带形的检验体测量)。蜂窝块的塑料材料的抗拉强度在条带形的样品体的情况下优选为15N/mm2或更大,进一步优选为大约20N/mm2或更大,更进一步优选为大约25N/mm2或更大。通常,抗拉强度为大约35N/mm2或更小。在之前限定的抗拉强度范围内,在不带有填料的塑料材料的情况下得到较高的值,而在带有填料的塑料材料的情况下得到较低的值。

加工成蜂窝块的塑料材料的断裂伸长率(根据ISO 12086-2在条带有横截面为1x 5mm2的带形的样品体上测量)优选为大约80%或更大,尤其是为大约100%或更大,进一步优选为大约150%或更大,最优选为大约200%或更大。

根据本发明,可以获得带有能被非常好地清洁的表面的蜂窝块,其中,为此,蜂窝块的表面的轮廓平均算术偏差Ra(根据DIN EN ISO1302沿蜂窝块通道的纵向方向测量)为大约10μm或更小,优选为大约5μm或更小。

优选地,鉴于可清洁性,蜂窝块的表面的粗糙深度Rz(根据DIN EN ISO 1302沿蜂窝体的蜂窝块通道的纵向方向测量)为大约50μm或更小,尤其是为大约40μm或更小,优选为大约30μm或更小,最优选为大约20μm或更小。

根据本发明的蜂窝块优选具有带有导热性为大约0.3W/(m·k)或更大的塑料材料。

根据本发明的蜂窝块优选具有带有热容量为大约0.9J/(g·k)或更大的塑料材料。

针对导热性和热容量的之前推荐的值有利于在由蜂窝块形成的热交换器元件与流过的烟气之间的高效的热交换以及有利于热交换器元件的存储能力。

在根据本发明的蜂窝块的几何形状中,各种各样的设计方案是可行的。

根据优选的几何形状,流体通道具有多边形的,尤其是方形的或六边形的横截面。

蜂窝块的流动通道的通道壁优选具有大约0.8mm至大约2mm,更优选地至大约1.6mm的厚度。

蜂窝块的流动通道的敞开的横截面优选累计为蜂窝块的底面的大约75%或更大。

本发明的蜂窝块可以要么用作热交换器元件,要么在其几何形状中通过切割调整地用作热交换器元件。

通常需要带有多个不同尺寸的底面的用于装备转子的热交换器元件。

蜂窝块可以经济地制造为带有例如440mm x 450mm的底面和150mm的高度(相应于流动通道长度)的单元。在另外的配置中,底面的尺寸为例如510mm x 525mm,而高度为250mm。流动通道几何形状例如可以具有六边形的横截面,其带有大约7.2mm的棱边长度。

如果需要更大的尺寸的热交换器元件,那么可以以简单的方式,在使用两个或多个根据本发明的蜂窝块的情况下制造出相应需要的几何形状的热交换器。

为此,两个或多个蜂窝块可以沿流动通道的纵向方向依次连接,用以改变流动通道长度。蜂窝块的流动通道在此优选对齐地取向。

替选地,在蜂窝体之间可以放置垫片,垫片在非对齐地布置的流动通道的情况下确保足够的气体流量。垫片例如可以安置在蜂窝体的角区域中。垫片与蜂窝体的连接可以机械地实现,例如借助形状锁合(Formschluss)和力锁合(Kraftschluss)实现,或可以材料锁合地(stoffschlüssig)实现,例如通过焊接或粘贴实现。

如果力求达到底面的扩大,那么蜂窝块以流动通道平行并排取向地连接成热交换器元件。

显然地,多个蜂窝块的连接也可以为了扩大底面和为了延长流动通道累积地进行。

蜂窝块连接成能作为整体操纵的热交换器元件可以机械地实现,例如借助形状锁合或力锁合实现,或者可以材料锁合地实现,例如通过粘贴或焊接实现。

热交换器元件也可以在该情况下在其几何形状中通过切割或切锯匹配要求,并且尤其是在垂直于流动通道的纵向方向的平面中楔形地构造。

蜂窝结构的在切割蜂窝块或蜂窝体中分出的部分可以为了制造另外的热交换器元件而顺利地与蜂窝块以上面已经描述的方式连接。

附图说明

本发明的这些设计方案和另外的有利的设计方案借助附图在下面详细阐述。其中:

图1示出带有烟气清洁设施的燃煤发电站的示意图;

图2示出用于容纳根据本发明的热交换器元件的转子的示意图;

图3示出根据本发明的蜂窝块的示意图;

图4示出图3的多个相互连接成更大的热交换器元件的蜂窝块的示意图;

图5示出在其底面几何形状中楔形地构造的根据本发明的热交换器元件的示意图;和

图6A和6B示出根据现有技术和根据本发明的分别带有导热涂料的材料样品的照片。

具体实施方式

图1示出带有燃烧器12和烟气清洁设施14的燃煤发电站10的示意图。燃烧器12包括带有燃烧室18的燃烧炉16,被碾碎的煤通过燃料供应线路20输送至燃烧室,燃烧空气通过输入线路22输送至燃烧室。在燃烧室18上方,在燃烧炉16中布置有蒸汽产生器24,在蒸汽产生器中产生水蒸气,用以运行蒸汽涡轮26。蒸汽涡轮26驱动未示出的发电机。在煤于燃烧室18中燃烧时形成的烟气通过烟气线路28导出燃烧炉16。

燃烧空气通过输入线路22在引入到燃烧炉16的燃烧室18中之前导引通过热交换器30,并且在那里由通过烟气线路28引入的烟气加热。热交换器具有进气区域32和烟气区域34。在热交换器30中,沿竖直方向看存在多个温度区,其中,在其中烟气的温度下降到冷凝温度(露点TD)以下的区由于得到冷凝产物而特别具有腐蚀危险。

在热交换器30中存在转子36,转子装备有热存储和热传递媒介,其在烟气区域34中吸收在那里被导引穿过的烟气的热量,并且在经过对置的进气区域32时将热量输出到在那里流过的燃烧空气上。烟气的温度在穿过热交换器30时例如从大约250℃下降到大约160℃,而进气的温度从环境温度例如上升到大约150℃。转子36的直径根据需要的热交换器性能经常在5m至25m的范围内。尤其是当仅使用常规的、基于搪瓷的钢板的媒介时,完全装备有热存储和热传递媒介的转子的重量可以根据大小而定是1000吨和更重。

为了除尘,将冷却的烟气通过线路29输送至静电式颗粒分离器,随后简称为ESP单元44。

在ESP单元44后,制备的(被大部分除尘的)烟气通过线路48输送至再生式热交换器50,也简称为REGAVO,在其中,制备的烟气例如从大约160℃进一步冷却到大约90℃的温度,或者更低。

热交换器50包含装备有热存储和热传递媒介的转子52,其吸收由被除尘的烟气输出的热量,烟气为此导引穿过热交换器50的第一区域54,并且随后通过线路62输送至烟气脱硫设施64。

被除尘的烟气的温度在穿过热交换器50的第一区域54时从例如大约150℃下降到大约85℃至大约90℃。

来自于烟气脱硫设施64的被脱硫的烟气总是还具有在例如大约40℃至大约50℃的范围内的温度,并且通过线路66,与未脱硫的烟气对流地引导穿过热交换器50的第二区域56,并且由此加热到大约90℃至大约100℃。

线路68将脱硫的、再次加热的烟气从热交换器50引导至烟囱70。通过重新加热到大约90至大约100℃,烟气具有足够大的浮力,以便从烟囱进入到大气中。

可选地,在烟气脱硫设施(REA)和烟囱70之间,另外的模块(未示出)整合到烟气流中,用于烟气的选择性催化还原(SCR)。该另外的模块也可以类似于REA,可以装备有容克式热交换器,以便提高催化剂的效果。

针对进气加热和在所示的和在许多不同的概念中的烟气脱硫设施中,所谓的容克式气体预热器用作热交换器,其装备有转子36或52,并承担从烟气区域至进气区域的热传输或从相应的热交换器30或50的第一区域至第二区域的热传输。

图2示意性地示出这种转子,其形式为盘形的转子100,其直径可以是20m并且可以更大。盘形的转子100的体积由柱形的外壁102限界,并且划分为多个腔104、105、106、107、108、109,它们带有基本上梯形的轮廓。划分一方面借助多个径向延伸的分隔壁110、112来实现并且另一方面借助同中心于外壁构造的柱形壁114、115、116、117、118、119来实现。

腔104、105、106、107、108、109可以装备有可更换的、在大小上匹配的热交换器元件130,其由根据本发明的蜂窝块形成。这种蜂窝块或热交换器元件遍布有许多流动通道,其平行于转子100的轴向方向延伸。

图3示出根据本发明的蜂窝块150,其带有许多彼此平行地取向的流动通道152,流动通道彼此通过流动通道壁154分隔。

流动通道152的横截面是六边形的。在1.2mm的流动通道壁厚的情况下,在彼此对置的流动通道壁的间距为14.3mm的情况下(通道壁的延伸尺寸分别为大约7.2mm),用于气体流过蜂窝块150的自由的横截面为蜂窝块150的底面的大约83%。比表面积为大约150m2/m3

如果蜂窝块底面的尺寸为450mm x 440mm,并且高度为150mm,那么蜂窝块的重量为大约13kg(例如由Inoflon 230 PTFE初始积聚;原级颗粒大小D50=25μm;积聚颗粒大小D50=350μm;制造商Gujarat Fluorochemicals有限公司,印度)。

另外的带有525mm x 510mm的底面和250mm的高度的实施方式具有大约34kg的重量(Inoflon 230PTFE初始积聚)。

替选地可以使用非积聚的未经处理的PTFE(例如Inoflon 640;颗粒大小D50=25μm;制造商Gujarat Fluorochemicals有限公司,印度),在需要时也可以在混合的范围内在非积聚的未经处理的PTFE中均匀分布地添加形式为基于石墨或煤烟的导热涂料的填料。在混合中出现的并且随后积聚的颗粒比积聚的未经处理的PTFE具有更小的堆积密度。基于更小的堆积密度,在上面提到的大小的蜂窝块的情况下于是得到大约11kg或大约28kg的重量。

基于生产技术原因,热交换器元件经常不是一体式地制成,而是根据需要的大小,将多个,例如两个或四个方形的蜂窝块相互连接,尤其是相互焊接,并且然后通过切割成需要的楔形制造出热交换器元件。

在图4中示例性地示出蜂窝体200,其通过焊接四个蜂窝块202、204、206和208得到,其中,在各个蜂窝块202、204、206和208的相互接触的侧壁上使用PFA薄膜(例如由PFA 6515NZ制成,薄膜厚度为50μm;制造商Novoflon制造有限公司,Siegsdorf),以便得到蜂窝块相互间的安全的且可机械负载的连接。

利用该技术,可以由尺寸为440mm x 450mm的四个蜂窝块202、204、206和208得到尺寸为870mm x 880mm的蜂窝体200。如果以大小为510mm x 525mm的蜂窝块202、204、206和208开始,那么以该方式得到尺寸为1020mm x 1030mm的蜂窝体200。

在图5中示意性地示出方形的蜂窝块或还有蜂窝体250相对于具有梯形的底面的热交换器元件252的切割图,例如,该热交换器元件通常在结合图1描述的转子30、50中或在结合图2描述的转子100中用作热交换器元件130,或者在那里安装到转子腔中,并且可以为了嵌入式(in-line)清洁保留在那里,或者可以为了离线式(off-line)清洁也又被更换。

在切割中分出的蜂窝块部分可以进一步使用,并且与另外的蜂窝块连接,例如粘贴或焊接成热交换器元件。

热交换器元件由于通过(也呈其制备的、已除尘的形式的)烟气导致的腐蚀性灰尘颗粒和烟气的进入而必须被定期清洁,从而一方面对这些元件的简单的和安全的操纵是特别重要的,另一方面对蜂窝结构的简单的清洁是特别重要的。蜂窝块壁的抗拉强度和断裂伸长率(根据ISO 12086-2测量)以及其表面特性,尤其是耐化学药品作用能力和作为粗糙深度和轮廓平均算术偏差被测量的粗糙度(根据DIN EN ISO1302测量)在此是重要的。

鉴于烟气的在热交换器中出现的温度为例如大约250℃,PTFE材料的耐热性也是重要的。

针对包含热交换器元件的转子在热量从其中一个气体流传递到相应沿逆流输送的气体流时的功效,所使用的热存储媒介和热传递媒介的热容量和导热性的参数是决定性的。

基于这些观点,本发明也考虑到选出塑料材料和必要时选择填料来制造热交换器元件或制造为了制造热交换器元件而生产出的蜂窝块。

随后,蜂窝块或由其制造的热交换器元件的可根据本发明得到的有利的特性借助示例和比较示例详细阐述。

示例和比较示例

在根据本发明的示例和比较示例中用于制造蜂窝块的工具可以与在DE 195 12 351 C1中针对制造蜂窝块的第二变型方案推荐的工具类似。

针对将根据本发明使用的、常规的塑料材料加工成带有结合图3的描述提到的尺寸的蜂窝块的适当的条件(其也在随后还将描述的根据本发明的示例1至5以及比较示例中使用)在于如下:

-在室温的情况下以250bar(示例1和2以及比较示例V1和V2)或者120bar(示例3至6和比较示例V3和V4)将呈蜂窝块形式填充的塑料材料压缩成坯件;

-在空气循环加热炉中,在大约380℃的情况下烧结坯件500分钟(所有的示例和比较示例);

-将烧结的蜂窝块受控地从大约380℃以大约0.35℃/min的冷却速率(示例2和4至6以及比较示例V2和V4)冷却到大约300℃;随后可以更快地冷却,例如以大约0.5℃/min的冷却速率。

-将烧结的蜂窝块受控地从大约380℃以大约0.35℃/min的冷却速率(示例1和3以及比较示例V1和V3)冷却到大约320℃;随后更快地冷却,例如以大约10℃/min的冷却速率。

如实验结果示出的那样,从320℃的温度就已经开始的更快的冷却原则上是可行的,然而是不推荐的,这是因为在温度为320℃的情况下,凝胶状地存在的PTFE的再结晶还没有进行。这只有在温度为大约312℃的情况下才发生。如果在320℃时已经开始快速冷却,那么可能导致不期望的、不受控的体积收缩,从而往往不能够得到预定的构件几何形状。

为了确定抗拉强度和断裂伸长率,从蜂窝块取出横截面尺寸为1mm x 5mm和长度为60mm的样品,并且其根据ISO 12086-2经受检验方法。在检验时的自由的夹紧长度为23mm。

表面粗糙值Ra和Rz根据DIN EN ISO 1302在得到的蜂窝块沿流动通道的纵向方向的壁表面上确定。

在使用初始的积聚的PTFE材料(例如Inoflon 230)和120bar的挤压力的情况下,针对结合图3描述的蜂窝块150或由其制造的热交换器元件得到360kg/m3的比重。该烧结的材料随后也被称为PTFE(白色)。

相反地,如果使用带有基于石墨或煤烟制造的导热涂料(例如Timrex C-therm TM002,颗粒大小D50=38μm;制造商TIMCAL有限公司,瑞士)的填料(3重量%)的非积聚的未经处理的PTFE(例如Inoflon640),那么首先,混合物(谷粒状的微粒)必须由非积聚的未经处理的PTFE和填料制成,以便确保填料在塑料材料中的均匀分布。随后,非松散的混合物经受造粒来制造积聚的颗粒。积聚物的在此得到的颗粒大小D50例如可以在大约1mm至大约3mm的范围内。虽然积聚颗粒在压缩(挤压力例如为大约120bar)时分裂,但是由于这样形成的、比积聚的未经处理的PTFE具有更小的堆积密度的积聚物还是得到模具的更小的填充重量,并且因此得到蜂窝块的更小的比重(大约300kg/m3)。

随后,在名称PTFE(黑色)的情况下也参考该烧结的材料。

惊奇地,尽管针对以填料改变的PTFE材料相对非填充的更紧密的PTFE材料存在更小的比重,但是还是得到更好的热容量,其此外明显超过聚丙烯或钢的热容量,并且可以与搪瓷钢的热容量类似(参见表1)。蜂窝块的明显更小的重量此外也有利于操纵。

之前提到的材料产生在直径为21m的转子每转一圈的情况下的不同的热传输值,它们同样在表1中列出。典型的转子速度为大约40圈/小时至大约90圈/小时。

表1

相对于使用由钢或搪瓷钢构成的热存储媒介和热传递媒介,利用根据本发明的基于材料PTFE(白色)或PTFE(黑色)的热交换器元件,在所谓的冷端部位置中,在比重同时明显减小的情况下得到大于2倍的热容量,这不仅在操纵媒介本身中,而且也在维护热交换器中总体上表现出经济上的优点。

针对随后阐述的示例1至5,积聚的未经处理的PTFE(Inoflon 230)用作塑料材料。

针对比较示例,代替在现有技术(DE 195 12 351C1)中推荐的PTFE再生料地,由于再加工性的原因使用预先烧结的PTFE(Inoflon510;颗粒大小D50=400μm;制造商:Gujarat Fluorochemicals有限公司,印度),该预先烧结的PTFE在其加工特性中可以类似于PTFE循环料或再生料。

关于不同的参数的实验结果在示例和比较示例中,在随后的表2中列出。

*3重量%导热涂料(Timrex C-Therm TM002)

针对根据本发明的蜂窝块,从针对机械特性的这些值中得到相对根据DE 195 12 351 C1制造的蜂窝块明显更好的抗拉强度,也就是说,即使在比像在现有技术中推荐的那样的高挤压力的一半更小的情况下,并且也在很大的范围内不依赖于选择的冷却温度曲线。

此外,在根据本发明的蜂窝块中得到明显更光滑的表面,其使更简单地清洁来自烟气的沉淀物成为可能。

因此,不仅对蜂窝块或由其制造的热交换器元件的操纵基于明显改进的机械坚固性而得到改进,而且清洁也可以更有效地和更廉价地执行。

总之,得到根据本发明的热交换器元件相对在DE 195 12 351 C1中提出的热交换器元件的明显更经济的运行,甚至在考虑到用于制造热交换器元件的初始材料的更高的成本的情况下。

图6A和6B对比地示出在不同的放大图中的两个材料样品,其中,在图6A的情况下,材料样品以带有颗粒大小D50为大约400μm的Inoflon 510(预先烧结的PTFE)和3重量%份额的带有颗粒大小D50为大约38μm的范围的导热涂料(Timrex C-therm TM002)的混合物为基础来制造,而在图6B的情况下,根据本发明合成的材料样品以带有原级颗粒大小D50为大约25μm的未经处理的的非积聚的PTFE(Inoflon640)和同样3重量%的相同的导热涂料的混合物为基础而得到。

在两种情况下,带有外直径为75mm和内直径为40mm的空心柱形的检验体以大约250bar的压力受挤压,随后,在温度为大约380℃的情况下,在240分钟内烧结。根据检验标准ASTM D 4894的预定参数以大约1℃/min的冷却速率从大约380℃冷却到室温。

从柱形的样品体分出带有厚度为1mm的薄片,并且其在测量显微镜下检验(参见图6A和6B的照片)。

在根据本发明合成的样品的情况下,可以从柱形的检验体削去带有厚度为1mm的薄膜,而比较样品的机械强度和一致性很小,从而薄膜不能够被削去。

从两个样品的比较(如在图6A和6B所示的那样)中,尤其是在放大图中看到的是,利用PTFE再生料或类似的预先烧结的PTFE质量作为初始材料,一方面不能够得到导热涂料在混合物中的均匀分布。

另一方面,基于PTFE再生粒的样品的机械特性是不充分的,从而不能够制造出在转子运行时可以较长时间使用的热交换器元件。这是特别重要的,因为PTFE材料作为这样的热交换元件由于其化学惰性而允许了热交换器元件的非常长的运行时间。然而,非常长的运行时间(例如15年或更长)可以利用根据本发明的蜂窝块或由其制造的热交换器元件确保。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1