用于烟气除尘器的碳纤维复合材料阳极管的制作方法

本实用新型涉及静电除尘器，尤其涉及静电除尘器的阳极管。

背景技术：

电力、钢业等锅炉的工业烟气为达到超低排放，避免环境污染，大都采用湿式静电除尘器原理的烟气除尘器。对脱硫脱硝后的烟气进行超净化处理，能够将湿法脱硫脱硝过程中产生的粒径为10-60微米的“雾”(其中不仅含有水分、气溶胶，还溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫等)净化至国家标准规定的排放限值。静电除尘器中的核心部件收尘极为阳极管。

目前，国内用于烟气除尘器的阳极管多为导电玻璃钢材质，该阳极管导电率低、收尘效果不理想；国内又出现了碳纤维材质的阳极管，该阳极管多以手工加工生产，产量低，树脂含量不均匀，尺寸精度不高，造成导电率不均匀，拼装尺寸不易保证并且容易疲劳形变、裂纹、断裂等许多弊端，从而降低了除尘效果。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种用于烟气除尘器的碳纤维复合材料阳极管。该阳极管为正六边形管状物，通过有序组装可成为蜂窝状的阳极管束。

一种用于烟气除尘器的碳纤维复合材料阳极管，其特征在于，它是横截面为正六边形的三层复合层结构的管体，所述的三层复合层结构从内到外是由碳纤维复合毡、玻璃纤维长丝纱和玻璃纤维复合毡，经复合后将表面打磨，从而形成了从内到外的导电内衬层、中间结构层和带有粗糙面的外部加强层。

上述的阳极管的机械化生产方法如下：

上述的阳极管是在连续拉挤生产线上机械化生产的，连续拉挤生产线依次包括：纱架、浸料槽、碳纤维复合毡卷托架、预成型模具、玻纤复合毡卷托架、电热固化装置、液压牵引机、切割锯和喷砂打磨机；生产工艺步骤依次包括：排纱，浸润，预成型，电热固化，定长切割和打磨；

具体生产工艺步骤如下：

第一步：排纱

将若干玻璃纤维长丝纱团排列在生产线最前端的纱架上；纱团的排列数量根据生产的阳极管规格与厚度确定；排纱后玻璃纤维长丝纱在后序牵引机牵引下运行至下一步的浸润工序；上述纱架一般设置三个纱架，每个纱架分为上下六层，便于有序均匀排列纱团；

第二步：浸润

在生产线纱架后方共设置上下两个浸料槽，从纱架牵引过来的玻璃纤维长丝纱合为上、下两排，每排由三层纱合成，两排玻璃纤维长丝在牵引机牵引下分别匀速通过两个浸料槽，浸料槽中盛有树脂溶液，通过调节料槽压辊的高度，控制树脂溶液的浸润量，玻璃纤维长丝纱经树脂溶液充分浸润后进入下一个预成型工序；

第三步：预成型

在浸料槽后端的碳纤维复合毡卷托架上设置有上、下两个横向托辊，两个横向托辊分别处于上下两排玻璃纤维长丝内侧的位置，两个横向托辊上分别支撑着碳纤维复合毡卷；上、下两片碳纤维复合毡片分别附在充分浸润后的上、下两排玻璃纤维长丝上一起运行，运行通过正六边形导向器后再贴附在正六边形预成型模具外壁上运行，运行中碳纤维复合毡片吸附玻璃纤维长丝上的树脂溶液使两者融合，复合成为未固化的正六边形管形状预成型管，匀速进入下一个电热固化工序；

第四步：电热固化

在电热固化装置前端的玻纤复合毡卷托架上支撑着玻璃纤维复合毡卷，玻璃纤维复合毡包裹在预成型管四周并吸收预成型管表面的树脂溶液，一起进入电热固化装置；所述的电热固化装置是正六边形的内外阴阳模，外模外表面均布电加热器，加热温度120℃，内外阴阳模有3mm的运行间隙；预成型管在电热固化装置中运行1-2分钟后固化定型，匀速进入下一个定长切割工序；

第五步：定长切割

固化定型的六角形阳极管在液压牵引机的牵引下，以400-1000mm/min的速度向末端切割锯运行，切割锯上装有限位器，达到定长时进行自动切割；切割下线后的定长六角形阳极管进入最后一个打磨工序；

第六步：打磨

将定长六角形阳极管外表面进行喷砂处理，打成磨粗糙面的符合粘结要求的外加强层，成为正六角形阳极管单管。

本实用新型的生产工艺步骤还包括成品组装，成品组装时将三根正六角形阳极管可有序组装成单元模块阳极管；或按使用要求可有序组装成蜂窝状阳极管束。

本实用新型的积极效果是：

1、本实用新型的阳极管，采用连续拉挤成型生产工艺，通过模具一次性连续拉挤成型，经电热固化、定长切割、自动打磨成为单根阳极管，形成了机械化连续拉挤成型的生产工艺，克服了手工制造的缺点，具有生产效率高，尺寸稳定性好、导电率高等特点，并可根据设计进行多规格生产、定长切断，质量可靠、生产机械化程度高。

2、本实用新型的阳极管，为三层复合结构且表面粗糙，具有导电率高、有效截面积大、结构刚度高、耐腐蚀、阻燃性好、安全性能好、易于粘结组装、使用寿命长等优点。

3、本实用新型的阳极管，可有序组装成单元模块阳极管或按使用要求有序组装成结构紧凑的蜂窝状阳极管束，易于产品灵活应用和投放市场。

4、本实用新型的阳极管，可广泛应用于电力、钢业、石化等行业的烟气超净排放，以及环保行业的烟气净化，市场前景广阔。

附图说明

图1为正六边形阳极管的单管截面示意图；

图2为三根正六边形阳极管有序组装成的单元模块阳极管示意图；

图3为六个单元模块阳极管有序组装成的蜂窝状阳极管束示意图。

图中，1、导电内衬层；2、中间结构层；3、外部加强层；4、粗糙面。

具体实施方式

如图1所示，一种用于烟气除尘器的碳纤维复合材料阳极管，它是横截面为正六边形的三层复合层结构的管体，所述的三层复合层结构从内到外是由碳纤维复合毡、玻璃纤维长丝纱和玻璃纤维复合毡，经复合后将表面打磨，从而形成了从内到外的导电内衬层1、中间结构层2和带有粗糙面4的外部加强层3；

上述的树脂溶液是由石墨粉、树脂材料、固化剂、脱模剂、阻燃剂、浸润剂各种原料按照5.3:48:1:1.3:10:1的质量比例充分混合后的混合溶液。

上述阳极管的管体横截面内切圆尺寸D＝300mm-600mm。

上述的碳纤维复合毡规格为450±30g/㎡。

上述的玻璃纤维长丝纱规格为4800Tex。

上述玻璃纤维复合毡规格为450±120g/㎡。

上述的树脂材料为阻燃树脂，阻燃树脂优选为WESP用阻燃乙烯基树脂，氧指数OI≥30％。

上述的导电石墨粉细度目数为500目。

如图2所示，用本实用新型的三根正六角形阳极管可有序组装成单元模块阳极管。组装成的单元模块阳极管总长垂直度偏差不大于2mm，中心线平行度误差不大于3mm，整体尺寸偏差不大于5mm。

如图3所示，用图2所示的六根单元模块阳极管可有序组装成蜂窝状的阳极管束。这种蜂窝状的阳极管束排列紧密，按照设计要求可任意组装。

上述的阳极管是在连续拉挤生产线上机械化生产的，连续拉挤生产线依次包括：纱架、浸料槽、碳纤维复合毡卷托架、预成型模具、玻纤复合毡卷托架、电热固化装置、液压牵引机、切割锯和喷砂打磨机；生产步骤依次包括：排纱，浸润，预成型，电热固化，自动牵引，定长切割，打磨；还包括成品组装。具体工艺步骤如实用新型内容所述，本领域技术人员按照实用新型内容所述的工艺步骤即可实施，在此不再详述。