CN106197087A - 一种水与烟气换热器及换热系统 - Google Patents

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朱云峰
余正勇
杨明
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Abstract

本发明公开了一种水与烟气换热器及换热系统，它包括壳体(1)，壳体(1)两侧分别设有进烟管(2)和出烟管(3)；壳体(1)内设置有上联箱(4)和下联箱(5)，上联箱(4)和下联箱(5)上分别连接有进水管(6)和出水管(7)，上联箱(4)和下联箱(5)之间连接有阵列分布的多根氟塑钢管(8)；氟塑钢管(8)包括钢管(9)和挤塑成型在钢管(9)外表面的氟塑料层(10)。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，降低除盐水加热成本和能耗，还具有热阻小和换热效果好的优点。

Description

一种水与烟气换热器及换热系统
技术领域
本发明涉及一种水与烟气换热器及换热系统。
背景技术
现在，市场上一般采用锅炉加热的方式来加热除盐水，但其需要燃烧煤，加热成本较高；为了降低除盐水加热成本和煤耗，现在一般采用换热器将锅炉烟气中的热量交换至除盐水进行加热。
现有的换热器在用于使用锅炉烟气加热除盐水时，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。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种水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：一种水与烟气换热器，包括壳体，壳体两侧分别设有进烟管和出烟管；壳体内设置有上联箱和下联箱，上联箱和下联箱上分别连接有进水管和出水管，上联箱和下联箱之间连接有阵列分布的多根氟塑钢管；氟塑钢管包括钢管和挤塑成型在钢管外表面的氟塑料层。
前述的一种水与烟气换热器中，所述上联箱和下联箱上对应氟塑钢管的位置处均设有安装孔。
前述的一种水与烟气换热器中，所述上联箱与壳体顶面连接，下联箱与壳体的底面连接，氟塑钢管与进烟管、出烟管垂直设置。
前述的一种水与烟气换热器中，所述钢管的口径为10mm～60mm，钢管厚度为0.5mm～6mm，氟塑料层的厚度为0.3mm～3mm。
前述的一种水与烟气换热器中，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。
前述的一种水与烟气换热器中，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。
前述的一种水与烟气换热器中，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。
前述的一种水与烟气换热器中，所述氟塑料粉料为PTFE粉料。
前述的一种水与烟气换热器中，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。
依据前述的水与烟气换热器构建的换热系统，包括锅炉和引风机，锅炉和引风机之间依次连接有除尘器、换热器、脱硫塔和湿式电除尘器；所述换热器为前述的水与烟气换热器，换热器的两侧通过进烟管和出烟管分别与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，用于使用烟气加热除盐水，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；通过上联箱和下联箱固定连接氟塑钢管，能够通过下联箱将除盐水均分至多根氟塑钢管中进行加热，并通过上联箱将多根氟塑钢管中加热后的除盐水集中收集，方便使用。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。本发明用于水与烟气的换热系统中，通过进烟管向壳体内通入烟气，同时通过下联箱将低温除盐水均匀通入多根氟塑钢管中，利用烟气与除盐水之间的热交换加热除盐水，加热后的除盐水再经上联箱集中收集后排出，能够使用130℃的烟气将25℃的除盐水加热至100℃，降低了除盐水加热成本和能耗。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，降低除盐水加热成本和能耗，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是上联箱的结构示意图；
图4是换热系统的结构示意图。
附图中的标记为：1-壳体，2-进烟管，3-出烟管，4-上联箱，5-下联箱，6-进水管，7-出水管，8-氟塑钢管，9-钢管，10-氟塑料层，11-安装孔，12-锅炉，13-引风机，14-除尘器，15-换热器，16-脱硫塔，17-湿式电除尘器。
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。一种水与烟气换热器，构成如图1、2、3所示，包括壳体1，壳体1两侧分别设有进烟管2和出烟管3；壳体1内设置有上联箱4和下联箱5，上联箱4和下联箱5上分别连接有进水管6和出水管7，上联箱4和下联箱5之间连接有阵列分布的多根氟塑钢管8；氟塑钢管8包括钢管9和挤塑成型在钢管9外表面的氟塑料层10。
所述上联箱4和下联箱5上对应氟塑钢管8的位置处均设有安装孔11；所述上联箱4与壳体1顶面连接，下联箱5与壳体1的底面连接，氟塑钢管8与进烟管2、出烟管3垂直设置；所述钢管9的口径为10mm～60mm(优选为10mm)，钢管9厚度为0.5mm～6mm(优选为0.5mm)，氟塑料层10的厚度为0.3mm～3mm(优选为0.3mm)。
所述氟塑钢管8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9和模具之间形成的型腔进行一体式挤塑成型；成型时，钢管9在模具内轴向匀速移动，使氟塑料连续地挤塑在钢管9外表面并成型为氟塑料层10，从而形成氟塑钢管8。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9的轴向移动速度为0.7米/分。所述氟塑料粉料为PTFE粉料。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8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8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8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8在固化通道和冷却通道的轴向移动速度均为0.7米/分。
依据前述的水与烟气换热器构建的换热系统，构成如图1至4所示，包括锅炉12和引风机13，锅炉12和引风机13之间依次连接有除尘器14、换热器15、脱硫塔16和湿式电除尘器17；所述换热器15为前述的水与烟气换热器，换热器15的两侧通过进烟管2和出烟管3分别与除尘器14和引风机13连接。
工作原理：如图1至4所示，锅炉12产生的烟气在引风机13的作用下依次通入除尘器14、换热器15、脱硫塔16和湿式电除尘器17；烟气通过除尘器14除尘后直接经进烟管2通入壳体1内，同时通过进水管6将低温除盐水通入下联箱5中，下联箱5将除盐水均匀的送至多根氟塑钢管8内；当烟气经过氟塑钢管8外侧时，烟气能够与氟塑钢管8内的除盐水进行换热，对除盐水加热；加热后的除盐水再经上联箱4集中后从出水管7排出；换热后的烟气经出烟管3排入脱硫塔16中进行脱硫处理，然后再通入湿式电除尘器17进行进一步出城。

Claims (9)

1.一种水与烟气换热器，其特征在于：包括壳体(1)，壳体(1)两侧分别设有进烟管(2)和出烟管(3)；壳体(1)内设置有上联箱(4)和下联箱(5)，上联箱(4)和下联箱(5)上分别连接有进水管(6)和出水管(7)，上联箱(4)和下联箱(5)之间连接有阵列分布的多根氟塑钢管(8)；氟塑钢管(8)包括钢管(9)和挤塑成型在钢管(9)外表面的氟塑料层(10)。
2.根据权利要求1所述的一种水与烟气换热器，其特征在于：所述上联箱(4)和下联箱(5)上对应氟塑钢管(8)的位置处均设有安装孔(11)。
3.根据权利要求1所述的一种水与烟气换热器，其特征在于：所述上联箱(4)与壳体(1)顶面连接，下联箱(5)与壳体(1)的底面连接，氟塑钢管(8)与进烟管(2)、出烟管(3)垂直设置。
4.根据权利要求1所述的一种水与烟气换热器，其特征在于：所述钢管(9)的口径为10mm～60mm，钢管(9)厚度为0.5mm～6mm，氟塑料层(10)的厚度为0.3mm～3mm。
5.根据权利要求1所述的一种水与烟气换热器，其特征在于：所述氟塑钢管(8)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(9)和模具之间形成的型腔进行一体式挤塑成型；成型时，钢管(9)在模具内轴向匀速移动，使氟塑料连续地挤塑在钢管(9)外表面并成型为氟塑料层(10)，从而形成氟塑钢管(8)。
6.根据权利要求5所述的一种水与烟气换热器，其特征在于：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。
7.根据权利要求5所述的一种水与烟气换热器，其特征在于：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(9)的轴向移动速度为0.7米/分。
8.根据权利要求5所述的一种水与烟气换热器，其特征在于：所述氟塑料粉料为PTFE粉料。
9.依据权利要求1至8中任一权利要求所述的水与烟气换热器构建的换热系统，其特征在于：包括锅炉(12)和引风机(13)，锅炉(12)和引风机(13)之间依次连接有除尘器(14)、换热器(15)、脱硫塔(16)和湿式电除尘器(17)；所述换热器(15)为权利要求1至8中任一权利要求所述的水与烟气换热器，换热器(15)的两侧通过进烟管(2)和出烟管(3)分别与除尘器(14)和引风机(13)连接。
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