专利名称：一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，属于焦化煤气处理设备制造领域。
背景技术：
煤制煤气中含有大量的氨，一般焦化厂利用喷淋式饱和器进行脱氨，煤气从煤气入口通入到饱和器的母液腔体中，与已经雾化的母液中的硫酸反应，产生硫铵结晶。当产生的硫铵结晶达到一定程度时从出料管或结晶浆液抽出管抽出。脱氨反应所用的母液为浓度为14%的稀硫酸，由于这种酸的腐蚀性较强，目前这种喷淋式饱和器的主体材料采用 SUS316L超低碳不锈钢。SUS316L超低碳不锈钢的造价高昂，同时对焊接工艺的要求高，且重量大、使用寿命短，一般情况使用寿命为7年。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，利用该制造方法制造的喷淋式饱和器具有重量轻、成本低、使用寿命长等特
点ο本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，所述的筒体的制造方法包含单层和多层碳纤维复合材料筒体的制造方法，所述的多层碳纤维复合材料筒体的制造方法是通过以下步骤实现的
1)预选厚度为纩12mm碳钢钢板，在钢板上设置若干通孔，利用钢板制造内筒体、锥形体、降液管和煤气出口管；
2)对制成的内筒体、降液管、锥形体和煤气出口管的筒壁进行预热，将筒壁加热至 450C ；预热后，在制成的内筒体、降液管、锥形体和煤气出口管的内壁和外壁上利用液体橡胶粘贴天然橡胶层II，粘贴后进行硫化，硫化时间2小时；随后，在钢板通孔所在处的天然橡胶层II上钻孔；
3)在通孔内填充碳纤维复合材料，将通孔填满后向通孔内吹热风，热风温度不低于 45°C;在内壁和外壁的天然橡胶层II上利用耐酸环氧树脂胶粘贴6 10层碳纤维复合材料， 在粘贴碳纤维复合材料的过程中，每间隔1/8圆周设置一个膨胀圆弧，高温固化，固化温度 130°C，固化时间2小时。所述的单层纤维复合材料筒体的制造方法是通过以下步骤实现的
1)选用厚度为纩12mm碳钢制造饱和器的上筒体、下筒体和煤气入口管，制成后对所述上筒体、下筒体和煤气入口管的筒壁表面进行预热，将筒壁加热至45°C ；
2)在上筒体、下筒体和煤气入口管的筒体的内壁表面利用液体橡胶粘贴天然橡胶层 I，粘贴后进行硫化，硫化时间2小时；
3)在天然橡胶层I上利用耐酸环氧树脂胶粘贴6 10层碳纤维复合材料，在粘贴碳纤维复合材料的过程中，每间隔1/8圆周设置一个膨胀圆弧，高温固化，固化温度130°C，固化时间2小时。所述的膨胀圆弧的加工方法如下在每隔1/8圆周处设置一个长度与碳纤维材料尺寸相配的棒形模具，棒形模具预先涂装脱模剂，在进行碳纤维材料固化后将棒形模具抽出，即形成截面为弧形的膨胀圆弧。所述的碳纤维复合材料为碳纤维复合预浸布。所述的填充于通孔内的碳纤维复合材料的长度大于通孔的长度，长于通孔的部分通过耐酸环氧树脂胶与碳纤维复合材料紧固在一起。本发明的有益效果是在喷淋式饱和器中进行的脱氨反应，其所用的母液为浓度为14%的稀硫酸，这种酸具有较强的腐蚀性。碳纤维复合材料作为一种先进的复合材料，具有重量轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐腐蚀、吸振性好等一系列优点，是制作饱和器筒体的优选材料。但是具有一定厚度的碳纤维复合材料的造价高，加工难度大。为此，利用碳纤维复合布粘贴在碳钢表面制成具有较强耐腐蚀能力的饱和器既能起到耐酸的作用， 又使制造成本大大的降低。由于碳钢的膨胀系数与碳纤维复合材料的膨胀系数不同，如果在碳钢表面直接粘贴碳纤维复合布，在使用温度发生变化的情况下，粘结处较易发生开裂现象。因此，在碳钢材料和碳纤维复合布之间加设具有一定弹性的天然橡胶层，同时粘贴碳纤维材料层时加设类似膨胀节的膨胀圆弧，这样便可消除由于两种材料膨胀系数不同所产生的应力。在制造多层碳纤维复合材料层时，在碳钢材料上设置若干通孔，并在通孔中加入碳纤维复合预浸布，随后进行加热固化，这样就使筒体内壁和外壁上的天然橡胶层和碳纤维复合材料与碳钢材料紧固的结合到一起，通孔内的碳纤维复合布与通孔的内表面紧固在一起，相当于起到螺栓的固定作用。利用以上所述方法制造的饱和器的筒体具有极强的耐腐蚀性，且重量轻、成本低， 成本仅为利用SUS316L超低碳不锈钢制作饱和器的三分之一，且使用寿命可以达到15年之久。
图1是一种碳纤维复合喷淋式饱和器的结构示意图； 图2是图1中A处的放大图3是图1中B处的放大图； 图4是图1中X-X处的剖面图； 图5是图1中Y-Y处的剖面图； 图6是单层纤维复合材料筒体的加工示意图； 图7是多层纤维复合材料筒体的加工示意附图标记如下1、煤气出□管，2、内筒体，3、加酸管，4、煤气入□管，5、母液入□管，6、 上筒体，7、人孔，8、清洗水入口管，9、支座，10、母液出口管，11、下筒体，12、结晶液抽管，13、 出料管，14、人孔，15、母液回流管，16、降液管，17、溢流管，18、温水管，19、母液喷嘴，20、母液腔体，21、温水管，22、锥形体，23、环形平台，对、外层，25、天然橡胶层I，26、碳纤维复合材料，27、中间层，28、天然橡胶层11，29、碳纤维复合材料，30、通孔，31、碳纤维复合材料、32、 膨胀圆弧，33、棒形模具。
具体实施例方式具体实施例1
图1是一种碳纤维复合喷淋式饱和器的结构示意图，所述的饱和器的上筒体6内安装内筒体2，上筒体6焊接锥形体22，锥形体22下端焊接降液管16，下筒体11焊接在锥形体 22上；内筒体2内安装煤气出口管1 ；在由上筒体6和内筒体2形成的蜗壳腔体内设有母液腔体20，母液腔体20下侧设有母液喷嘴19，上筒体6上设有煤气入口管4和煤气出口管 1，在上筒体6上安装温水管21和溢流管17，在内筒体2上安装加酸管3 ；下筒体上安装母液出口管10、结晶液抽管12、母液回流管15、支座9、出料管13。在喷淋式饱和器工作时，饱和器内部接触母液的筒体表面为内筒体2、降液管16、 锥形体22、煤气出口管1的内壁和外壁表面和上筒体6、下筒体11、煤气入口管4的筒体的内壁表面。母液为浓度14%的稀硫酸，因此，这些与母液接触的筒体表面具需具有较强的耐酸性能，因此，需要在内筒体2、降液管16、锥形体22、煤气出口管1的内外壁表面和上筒体 6、下筒体11、煤气入口管4的筒体的内壁表面设置碳纤维复合材料层，以达到耐酸的目的。内筒体2、降液管16、锥形体22、煤气出口管1的筒体的制造方法是通过以下步骤实现的
预选厚度为8mm碳钢钢板，在钢板上设置若干通孔30，利用钢板制造内筒体2、锥形体 22、降液管16和煤气出口管1。对制成的内筒体2、降液管16、锥形体22和煤气出口管1的筒壁进行预热，将筒壁加热至45 °C ；预热后，在制成的内筒体2、降液管16、锥形体22和煤气出口管1的内壁和外壁上利用液体橡胶粘贴厚度为2mm的天然橡胶层11 ，同时在钢板通孔30所在处的天然橡胶层11 上钻孔；在通孔30内填充碳纤维复合材料31，将通孔30填满后向通孔30内吹热风，热风温度不低于45°C ；在内壁和外壁的天然橡胶层11 上利用耐酸环氧树脂胶粘贴 6层碳纤维复合材料四，并在每隔1/8圆周处设置一个长度与碳纤维材料四尺寸相配的棒形模具33，棒形模具33预先涂装脱模剂，在进行碳纤维材料固化后将棒形模具33抽出，即形成截面为弧形的膨胀圆弧32 ；随后，进行高温固化，固化温度130°C，固化时间2小时。在通孔30内的碳纤维复合材料31与通孔30的内表面紧密的固定在一起，同时超出通孔30内部的碳纤维复合材料31与两侧的天然橡胶层观和碳纤维复合材料四固定在一起，相当于起到螺栓的作用，保证了粘结强度。上筒体6、下筒体11和煤气入口管4的筒体的制造方法是通过以下步骤实现的 选用厚度为8mm碳钢制造饱和器的上筒体6、下筒体11和煤气入口管4，制成后对所述
上筒体6、下筒体11和煤气入口管4的筒壁表面进行预热，将筒壁加热至45 °C ；在上筒体6、 下筒体11和煤气入口管4的筒体的内壁表面利用液体橡胶粘贴厚度为2mm的天然橡胶层 125 ；在天然橡胶层125上利用耐酸环氧树脂胶粘贴6层碳纤维复合材料沈；并在每隔1/8 圆周处设置一个长度与碳纤维材料四尺寸相配的棒形模具33，棒形模具33预先涂装脱模剂，在进行碳纤维材料固化后将棒形模具33抽出，即形成截面为弧形的膨胀圆弧32;随后， 进行高温固化，固化温度130°C，固化时间2小时。所述的碳纤维复合材料沈、四和31为碳纤维复合预浸布。在温度大于40°C时，碳纤维复合预浸布具有较弱的粘度。通过向通孔30内吹入热风，可以使碳纤维预浸布与通孔30的内表面及碳纤维复合材料四预先固定在一起，随后通过高温固化，使之紧固的结合在一起。为保证喷淋式饱和器的耐腐特性，在碳钢制喷淋式饱和器与稀硫酸接触的所有表面均粘结碳纤维复合布。以上所述为本发明的较佳的具体实施方案，但本发明的保护范围并不局限于此， 所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变，均应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，其特征在于所述的筒体的制造方法包含单层和多层碳纤维复合材料筒体的制造方法，所述的多层碳纤维复合材料筒体的制造方法是通过以下步骤实现的1)预选厚度为纩12mm碳钢钢板，在钢板上设置若干通孔(30)，利用钢板制造内筒体 (2)、锥形体(22)、降液管(16)和煤气出口管(1)；2)对制成的内筒体(2)、降液管(16)、锥形体(22)和煤气出口管(1)的筒壁进行预热， 将筒壁加热至45°C ；预热后，在制成的内筒体(2)、降液管(16)、锥形体(22)和煤气出口管 (1)的内壁和外壁上利用液体橡胶粘贴天然橡胶层II (观)，粘贴后进行硫化，硫化时间2 小时；随后，在钢板通孔(30)所在处的天然橡胶层II (28)上钻孔；3)在通孔(30)内填充碳纤维复合材料(31)，将通孔(30)填满后向通孔(30)内吹热风，热风温度不低于45°C ；在内壁和外壁的天然橡胶层II (28)上利用耐酸环氧树脂胶粘贴6 10层碳纤维复合材料(29)，在粘贴碳纤维复合材料的过程中，每间隔1/8圆周设置一个膨胀圆弧(32)，高温固化，固化温度130°C，固化时间2小时；所述的单层纤维复合材料筒体的制造方法是通过以下步骤实现的1)选用厚度为纩12mm碳钢制造饱和器的上筒体(6)、下筒体(11)和煤气入口管(4)， 制成后对所述上筒体(6 )、下筒体(11)和煤气入口管(4 )的筒壁表面进行预热，将筒壁加热 M 45 0C ；2)在上筒体(6)、下筒体(11)和煤气入口管(4)的筒体的内壁表面利用液体橡胶粘贴天然橡胶层I (25)，粘贴后进行硫化，硫化时间2小时；3)在天然橡胶层I(25)上利用耐酸环氧树脂胶粘贴6 10层碳纤维复合材料(26)，在粘贴碳纤维复合材料的过程中，每间隔1/8圆周设置一个膨胀圆弧(32)，高温固化，固化温度130°C，固化时间2小时。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，其特征在于所述的膨胀圆弧(32)的加工方法如下在每隔1/8圆周处设置一个长度与碳纤维材料 (沈)、(29)尺寸相配的棒形模具(33)，棒形模具(33)预先涂装脱模剂，碳纤维材料固化后将棒形模具(33)抽出，即形成截面为弧形的膨胀圆弧(32)。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，其特征在于所述的碳纤维复合材料(26)、(29)和(31)为碳纤维复合预浸布。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，其特征在于所述的填充于通孔(30)内的碳纤维复合材料(31)的长度大于通孔(30)的长度，长于通孔(30)的部分通过耐酸环氧树脂胶与碳纤维复合材料(29)紧固在一起。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，属于焦化煤气处理设备制造领域。一种碳纤维复合喷淋式饱和器筒体的制造方法，所述的筒体的制作方法包含单层和多层碳纤维复合材料筒体的制造方法，该方法是在碳钢制喷淋式饱和器与稀硫酸接触的表面粘结碳纤维复合布，以达到耐酸的目的。利用以上所述方法制造的饱和器的筒体具有极强的耐腐蚀性，且重量轻、成本低，成本仅为利用SUS316L超低碳不锈钢制作饱和器的三分之一，且使用寿命可以达到15年之久。
文档编号C10K1/08GK102501538SQ20111030251
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者曲振征 申请人:曲振征