一种蒸汽与烟气换热器及换热系统的制作方法

本发明涉及一种蒸汽与烟气换热器及换热系统。

背景技术：

现有的换热器在用于锅炉烟气的换热时，换热器中采用钢管制作的换热管容易被烟气腐蚀；为了防止钢管被中被锅炉烟气腐蚀、损坏，现在的换热器中，一般在钢管外覆盖一个塑料或涂料将钢管表面与锅炉烟气隔离。但是，现有的换热器中的换热管表面存在气孔，导致换热管的防腐蚀效果较差；而且，换热器中换热管的热阻较大，导致换热器的换热效果较差。因此，现有的换热器存在着换热管表面存在气孔，换热管防腐蚀效果较差、热阻较大和换热效果较差的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种蒸汽与烟气换热器及换热系统。本发明采用氟塑钢管作为换热管，不仅能够消除换热管表面气孔，提高换热管防腐蚀效果，还具有热阻小和换热效果好的优点。

本发明的技术方案：一种蒸汽与烟气换热器，包括机架，机架上设置有壳体；壳体的两侧分别设有烟气入口和烟气出口，壳体的两端部均连接有与壳体内腔隔离的腔室；2个腔室上分别设有蒸汽入口和凝结水出口，2个腔室之间还设置有阵列分布且连通2个腔室的多根氟塑钢管；氟塑钢管包括钢管和挤塑成型在钢管外表面的氟塑料层。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述腔室包括管板和弧形罩盖，管板与壳体连接，弧形罩盖和壳体之间连接有密封法兰。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述管板上设有多个与氟塑钢管位置对应的通孔，氟塑钢管两端部与管板胀接并焊接。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述氟塑料层的外表面设置有润滑层。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述钢管的口径为10mm～60mm，钢管的厚度为0.5mm～6mm，氟塑料层的厚度为0.3mm～3mm。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述氟塑钢管的加工方法为，先采用离心机对氟塑料粉料进行离心过滤，去除氟塑料粉料中的杂质，然后依次进行预处理和塑化处理，然后通过高压挤出机对塑化后的氟塑料粉料加压加热并挤入模具内，通过钢管和模具之间形成的型腔进行一体式挤塑成型；成型时，钢管在模具内轴向匀速移动，使氟塑料连续地挤塑在钢管外表面并成型为氟塑料层，从而形成氟塑钢管。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述预处理为在氟塑料粉料中加入质量为氟塑料粉料质量1％～3％的航空煤油，搅拌均匀后在常温下静置堆放11h～12h；所述塑化处理为，在预处理后的氟塑料粉料中加入质量为氟塑料粉料质量25％的溶剂油，然后置于50℃的密封恒温箱内12小时。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述高压挤出机加压加热的压力为20MPa，加热温度为65℃；所述钢管的轴向移动速度为0.7米/分。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述氟塑料粉料为PTFE粉料。

前述的一种蒸汽与烟气换热器中，所述一体式挤塑成型后，再进行固化处理和去应力处理，形成氟塑钢管成品；固化处理为，采用固化通道对一体式挤塑成型的氟塑钢管进行加热固化，固化通道包括依次连接的4段长度均为3米的通道，4段通道的加热温度依次为100℃、200℃、300℃和400℃；去应力处理为，采用冷却通道对加热固化后的氟塑钢管进行去应力，冷却通道包括依次连接的300℃的冷却段、100℃的空冷段和常温的水冷段，冷却段长度为3米，空冷段长度为7米，水冷段长度为2米；氟塑钢管在固化通道和冷却通道的轴向移动速度均为0.7米/分。

依据前述的一种蒸汽与烟气换热器所构建的换热系统，包括锅炉和烟囱，锅炉和烟囱之间依次连接有除尘器、脱硫塔、湿式电除尘器、换热器和引风机；所述换热器为前述的蒸汽与烟气换热器，换热器的两侧通过烟气入口和烟气出口分别与湿式电除尘器和引风机连接。

与现有技术相比，本发明改进了现有的换热器结构，通过挤塑成型在钢管外表面的氟塑料层和钢管组成氟塑钢管，并将氟塑钢管作为换热管，能够消除换热管表面气孔，提高换热管防腐蚀效果。而且，本发明通过离心过滤、预处理、塑化处理和一体式挤塑成型，能够生产出钢管口径为10mm～60mm、钢管厚度为0.5mm～6mm、氟塑料层厚度为0.3mm～3mm的氟塑钢管，能够减小热阻，提高换热效果，还能够增大换热面积，降低对烟气的阻力50％以上；通过设置管板和通孔来安装固定阵列分布的氟塑钢管，通过密封法兰提高密封性，防止烟气溢出或热量流失，进一步提高换热效果；通过设置润滑层能够方便氟塑钢管安装至管板上，防止安装时氟塑钢管损坏。本发明用于蒸汽与烟气的换热系统中，通过腔室和蒸汽入口向氟塑钢管中通入低压蒸汽，利用低压蒸汽的汽化潜热加热氟塑钢管外壳体内通过的锅炉烟气，使烟气中的液态水变成水蒸气，实现了蒸汽与烟气的换热，并消除了烟囱“冒白烟”的现象。因此，本发明不仅能够消除换热管表面气孔，提高换热管防腐蚀效果，消除烟囱“冒白烟”的现象，还具有热阻小和换热效果好的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是氟塑钢管的截面图；

图3是管板的结构示意图；

图4是换热系统的结构示意图。

附图中的标记为：1-机架，2-壳体，3-罩盖，4-蒸汽入口，5-凝结水出口，6-氟塑钢管，7-钢管，8-氟塑料层，9-管板，10-通孔，11-密封法兰，12-锅炉，13-烟囱，14-除尘器，15-脱硫塔，16-湿式电除尘器，17-换热器，18-引风机。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种蒸汽与烟气换热器，构成如图1、2、3所示，包括机架1，机架1上设置有壳体2；壳体2的两侧分别设有烟气入口和烟气出口，壳体2的两端部均连接有与壳体2内腔隔离的腔室；2个腔室上分别设有蒸汽入口4和凝结水出口5，2个腔室之间还设置有阵列分布且连通2个腔室的多根氟塑钢管6；氟塑钢管6包括钢管7和挤塑成型在钢管7外表面的氟塑料层8。

所述腔室包括管板9和弧形罩盖3，管板9与壳体2连接，弧形罩盖3和壳体2之间连接有密封法兰11。所述管板9上设有多个与氟塑钢管6位置对应的通孔10，氟塑钢管6两端部与管板9胀接并焊接。所述氟塑料层8的外表面设置有润滑层。所述钢管7的口径为10mm～60mm(优选为10mm)，钢管7的厚度为0.5mm～6mm(优选为0.5mm)，氟塑料层8的厚度为0.3mm～3mm(优选为0.3mm)。

所述氟塑钢管6的加工方法为，先采用离心机对氟塑料粉料进行离心过滤，去除氟塑料粉料中的杂质，然后依次进行预处理和塑化处理，然后通过高压挤出机对塑化后的氟塑料粉料加压加热并挤入模具内，通过钢管7和模具之间形成的型腔进行一体式挤塑成型；成型时，钢管7在模具内轴向匀速移动，使氟塑料连续地挤塑在钢管7外表面并成型为氟塑料层8，从而形成氟塑钢管6。所述预处理为在氟塑料粉料中加入质量为氟塑料粉料质量1％～3％的航空煤油，搅拌均匀后在常温下静置堆放11h～12h；所述塑化处理为，在预处理后的氟塑料粉料中加入质量为氟塑料粉料质量25％的溶剂油，然后置于50℃的密封恒温箱内12小时。所述高压挤出机加压加热的压力为20MPa，加热温度为65℃；所述钢管7的轴向移动速度为0.7米/分。所述一体式挤塑成型后，再进行固化处理和去应力处理，形成氟塑钢管6成品；固化处理为，采用固化通道对一体式挤塑成型的氟塑钢管6进行加热固化，固化通道包括依次连接的4段长度均为3米的通道，4段通道的加热温度依次为100℃、200℃、300℃和400℃；去应力处理为，采用冷却通道对加热固化后的氟塑钢管6进行去应力，冷却通道包括依次连接的300℃的冷却段、100℃的空冷段和常温的水冷段，冷却段长度为3米，空冷段长度为7米，水冷段长度为2米；氟塑钢管6在固化通道和冷却通道的轴向移动速度均为0.7米/分。

依据前述的一种蒸汽与烟气换热器所构建的换热系统，构成如图1至4所示，包括锅炉12和烟囱13，锅炉12和烟囱13之间依次连接有除尘器14、脱硫塔15、湿式电除尘器16、换热器17和引风机18；所述换热器17为前述的蒸汽与烟气换热器，换热器17的两侧通过烟气入口和烟气出口分别与湿式电除尘器16和引风机18连接。

工作原理：如图1至4所示，锅炉12产生的烟气先经过除尘器14初步除尘，然后通过脱硫塔15进行脱硫处理，接着通入湿式电除尘器16进一步除尘，再通过烟气入口通入换热器17中；烟气在换热器17中从烟气入口移动至烟气出口后通过引风机18送至烟囱13排出。烟气在换热器17中移动时通过氟塑钢管6，通过腔室上的蒸汽入口4在氟塑钢管6中通入流动的低压蒸汽，利用低压蒸汽的汽化潜热加热烟气，使烟气中的液态水变成水蒸气排出，完成蒸汽与烟气的换热；同时，蒸汽换热后产生的凝结水通过凝结水出口5排出。